Pengaruh kombinasi NaCI Dan ZPT IBA pada media MS terhadap pertumbuhan galur mutan padi secara In Vitro

(1)

PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA

MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN

PADI SECARA

IN VITRO

EFRILIA NURJANAH

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF

HIDAYATULLAH

JAKARTA

2009 M / 1430 H


(2)

PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA

MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN

PADI SECARA

IN VITRO

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

EFRILIA NURJANAH 103095029758

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF

HIDAYATULLAH

JAKARTA

2009 M / 1430 H


(3)

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, Februari 2009

Efrilia Nurjanah 103095029758


(4)

PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA

MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN

PADI SECARA

IN VITRO

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

EFRILIA NURJANAH 103095029758

Menyetujui :

Pembimbing I

Priyanti, M.Si NIP : 132 283 153

Pembimbing II

Azri Kusuma Dewi, S.TP. M.Si NIP : 330 005 090

Mengetahui

Ketua Program Studi Biologi

DR. Lily Surayya E.P, M. Env.

Stud


(5)

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi berjudul “Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT IBA Pada Media MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In Vitro” yang ditulis oleh Efrilia Nurjanah, NIM 103095029758 telah diuji dan dinyatakan lulus dalam sidang Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 18 Februari 2009. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu (S1) Program Studi Biologi.

Menyetujui,

Penguji I Penguji II

Fahma Wijayanti, M.Si Dra. Nani Radiastuti, M.Si

NIP : 150 326 910 NIP : 150 318 610

Pembimbing I Pembimbing II

Priyanti, M.Si Azri Kusuma Dewi, S.TP. M.Si NIP : 132 283 153 NIP : 330 005 090

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Biologi

DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis DR. Lily Surayya E.P, M. Env. Stud


(6)

Bukankah Dia (Allah) yang menciptakan langit dan bumi dan yang menurunkan air dari langit untukmu, lalu Kami tumbuhkan dengan air itu

kebun-kebun yang berpemandangan indah? Kamu tidak akan mampu menumbuhkan pohon-pohonnya. Apakah di samping Allah ada tuhan (yang lain)? Sebenarnya mereka adalah orang-orang yang menyimpang

(dari kebenaran) (an-Naml : 60)

“ Ilmu lebih berharga dibandingkan harta. Harta berkurang jika diberikan kepada orang lain,

Sedangkan ilmu bertambah dengan diberikan kepada orang lain. Harta dijaga oleh pemiliknya sedangkan ilmu menjaga pemiliknya ”.

(’Ali Ibn Abi Thalib)

Islam memberi kebebasan kepada akal dan mendorongnya untuk banyak melakukan penelitian dan pemikiran terhadap alam semesta. Islam menghargai ilmu pengetahuan dan memuliakan ulama serta menyenangi orang-orang yang menciptakan sesuatu untuk kemaslahatan kehidupan

manusia (asy-Syahid Hasan al-Banna).


(7)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Penulis adalah anak pertama dari pasangan Bakri Harun dan Elfida Roslaini yang lahir pada tanggal 19 April 1985 di Jakarta. Alamat penulis Jalan Kebon Jeruk Raya No.30 RT 002 RW 06, Kelurahan Sukabumi Utara, Jakarta Barat 11540. Pada tahun 1991 penulis menyelesaikan Taman Kanak-Kanak Srikandi, kemudian tahun 1997 menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah Dasar Negeri 15 Palmerah. Tahun 2000 menyelesaikan pendidikan menengah pertama di Sekolah Menengah Pertama Negeri 111, kemudian dilanjutkan pada tahun 2003 menyelesaikan pendidikan menengah atas di Sekolah Menengah Atas Al-Chasanah. Pada tahun 2003 penulis diterima di Jurusan MIPA Prodi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri melalui jalur Ujian Lokal yang diadakan pihak Universitas.

Selama menempuh pendidikan di Prodi Biologi Jurusan MIPA FST, penulis tergolong aktif dalam kegiatan Himpunan Biologi (HimBio) maupun kegiatan keagamaan mahasiswa UIN dan bergabung dengan UKM LDK baik di tingkat Universitas maupun tingkat Fakultas. Periode 2003-2004 penulis menjabat sebagai Bendahara Divisi ImTaq HimBio, periode 2004-2005 penulis menjabat sebagai Sekretaris Umum LDK KomDa FST, periode 2005-2006 penulis menjabat sebagai Koordinator Bidang Keputriaan LDK KomDa FST. Periode 2006-2007 penulis menjabat sebagai Koordinator Bidang Keputriaan LDK Syahid. Sebuah pesan singkat penulis untuk menyemangati diri sendiri dalam menghadapi berbagai situasi kehidupan ”Ketika wajah ini penat memikirkan problem dunia maka berwudhulah. Ketika tangan ini letih menggapai cita-cita maka bertakbirlah. Ketika pundak ini tak kuasa memikul amanah maka bersujudlah dan tetaplah tersenyum.”


(8)

ABSTRAK

EFRILIA NURJANAH. Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT IBA Pada Media MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In Vitro.

Skripsi. Program Studi Biologi. Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta. 2009.

Penelitian mengenai pengaruh kombinasi NaCl dan ZPT IBA pada media MS terhadap pertumbuhan galur mutan padi secara in vitro telah dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca Kelompok Pemuliaan Tanaman (PATIR-BATAN). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi NaCl, ZPT IBA serta kombinasi keduanya pada media MS terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas Diah Suci dan 3 galur mutannya secara in vitro. Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 faktor, 48 perlakuan dan 5 ulangan. Faktor pertama yaitu 4 konsentrasi NaCl (0%, 0.5%, 1% dan 1.5%), faktor kedua yaitu 3 konsentrasi ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) IBA (0%, 2.5% dan 5%) dan faktor ketiga yaitu varietas Diah Suci sebagai tanaman kontrol dan 3 galur mutan padi varietas Diah Suci yaitu obs-1700, obs-1701, dan obs-1704. Hasil pengamatan pada 4 MST (Minggu Setelah Tanam) menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi NaCl yang diberikan (1.5%) maka persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet semakin menurun. Pemberian konsentrasi IBA hingga 5% berpengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet. Dengan menggabungkan ketiga parameter pengamatan pada umur 4 MST maka galur mutan obs.1704 lebih baik dibandingkan dengan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan persentase daya tumbuh 80%, tinggi planlet 19.84 cm dan panjang akar 5.62 cm pada konsentrasi NaCl 1% dan konsentrasi IBA 5%.


(9)

ABSTRACT

EFRILIA NURJANAH. The Influence of NaCl and IBA Combination at MS Media for the Growth of Rice Mutant Lines by In Vitro Technique. Bsc

Thesis. Biology Department. Faculty of Science and Technology. State Islamic University Syarif Hidayatullah. Jakarta. 2009.

The influence research of NaCl and IBA at the MS media for the growth of rice mutant in vitro was done in the Tissue Culture Laboratory and Green House Plant’s Breeding Group (PATIR-BATAN). The aims of this research was to know the concentrate variation of NaCl, IBA and MS media combination for growing percentage, height and root length in plantlet Diah Suci variety and 3 rice mutant lines. The experiment was arranged in a Completely Randomized Design, with three factors, fourty eight treatments and five replications. The first factor was 4 concentration of NaCl (0%, 0.5%, 1% and 1.5%). The second factor was 3 concentration of IBA (0%, 2.5% dan 5%). The third factor was Diah Suci variety as plant control and 3 rice mutant lines (obs-1700, obs-1701, dan obs-1704). The result of 4 weeks observation was show that the added of NaCl concentration up to 1.5%, so the growth percentage, height and root length of plantlet will be to descend. Concentration of IBA until 5% influenced to the growth percentage, height and root length of plantlet. The combination of three parameter refered to obs.1704 better than control and the others (obs.1700 and obs.1701) with the growth percentage was 80%, plantlet height 19.84 cm and root length 5,62 cm in combination of NaCl 1% and IBA 5% on 4 weeks observation.


(10)

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim

Assalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh,

Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT dengan rahmat dan karunia-Nya turunlah segala kebaikan, dengan taufik-Nya tercapailah segala tujuan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW sebagai pendidik dan pembawa petunjuk, kepada keluarga, sahabat dan ummatnya tetap istiqomah hingga yaumil akhir.

Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR-BATAN) dengan judul “Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT IBA Pada Media MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In Vitro”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini terselesaikan dengan baik karena mendapat dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak yang telah berbagi ilmu, pengalaman dan meluangkan waktunya untuk penulis. Sebagai ungkapan rasa hormat yang mendalam penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:


(11)

1. Orang tua tercinta dan tersayang dengan sabar dan ikhlas mendoakan, mendidik serta memberikan semangat dan dukungannya secara moril maupun materil.

2. Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.

3. DR. Lily Surayya E.P, M. Env. Stud selaku Ketua Program Studi Biologi. 4. Kepala Pusat (PATIR-BATAN), Kepala Bidang Pertanian dan Ketua

Kelompok Pemuliaan Tanaman beserta staf atas kerjasamanya yang telah memberikan fasilitas penelitian.

5. Priyanti, M.Si. selaku pembimbing pertama dan Azri Kusuma Dewi, S.TP. M.Si selaku pembimbing kedua yang telah mengorbankan tenaga, pikiran dan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

6. Ibu Yulidar yang telah sabar membimbing penulis selama penelitian di laboratorium.

7. Siti Maryam Abd. (Iam) sahabat dakwah penulis yang senantiasa membantu, memberikan semangat, menghiasi dan memberi warna dalam hidup penulis.

8. Dewi, Mia, Era, teman-teman Biologi angkatan 2003, 2004, 2005, Ina (ITI ’03), Ida dan Nyai teman satu perjuangan penulis di BATAN yang selalu menemani, memberikan bantuan, semangat dan perhatian dalam melewati hari-hari indah selama penelitian. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu hingga selesainya penyusunan skripsi ini.


(12)

Akhir kata penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini terdapat banyak kekurangan, baik dari segi isi maupun materi. Penulis membuka diri terhadap kritik dan saran yang membangun serta berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dalam menambah pengetahuan dan wawasan.

Wassalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh.

Jakarta, Februari 2009


(13)

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ...

ABSTRACT ... KATA PENGANTAR ...

i ii iii DAFTAR ISI ... V DAFTAR TABEL ... viii DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ... 1.2. Rumusan Masalah ... 1.3. Hipotesis ... 1.4. Tujuan Penelitian ... 1.5. Manfaat Penelitian ...

1 3 4 4 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Morfologi Padi...

2.2 Syarat Tumbuh Padi...

2.3 Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi...

2.4 Pemuliaan Mutasi...

2.5 Teknik Pembiakan Secara In Vitro ……….

2.6 Pemanfaatan Radiasi dalam Kultur Jaringan ...

2.7 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)...

6 10 11 14 21 23 24


(14)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ………... 3.2 Bahan dan Alat ……… 3.2.1 Bahan... 3.2.2 Alat... 3.3 Cara Kerja ……… 3.3.1 Sterilisasi Alat... 3.3.2 Pembuatan Media Kultur... 3.3.1 Induksi Padi... 3.4 Parameter pengamatan ………. 3.5 Rancangan Percobaan ……….. 3.6 Analisis Data ………

26 26 26 27 28 28 28 30 31 33 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Persentase Daya Hidup Planlet ……… 4.2 Tinggi Planlet ……….. 4.3 Panjang Akar...

37 39 44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ... 5.2. Saran ...

49 49

DAFTAR PUSTAKA ... 50 LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 54


(15)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Kombinasi Perlakuan NaCl, ZPT IBA dan Galur... 33 Tabel 2. Induksi Padi………... 35 Tabel 3. Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4 MST……... 37 Tabel 4. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi

planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 2

MST ………. 39

Tabel 5. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST…

…………... 39 Tabel 6. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi

planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 4 MST…

……….……... 40

Tabel 7. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap panjang akar (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST……


(16)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Daun Padi... 7 Gambar 2. Malai Padi (a) dan Bunga Padi (b)... 9 Gambar 3. Bentuk Buah Padi dan Bagiannya... 10 Gambar 4. Penampilan toleransi varietas padi yang bervariasi

terhadap salinitas... 14 Gambar 5. Pemuliaan Mutasi Secara Umum... 20 Gambar 6. (a) Eksplan Varietas Diah Suci, (b) Obs.1700, (c)

Obs.1704 dan (d) Obs.1701………... 26 Gambar 7. Alat dalam kultur jaringan diantaranya, (a) autoclave,

(b) LAFC, (c) Oven, dan (d) timbangan analitik... 27 Gambar 8. Media MS... 29 Gambar 9. Tahapan Induksi Padi... 31 Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 13.

Persiapan sebelum mengukur tinggi tanaman pada planlet berumur 4 MST………... Pengukuran tinggi tanaman pada planlet berumur 4 MST... Panjang akar pada perlakuan NaCl 0% dan IBA 0% umur 4 MST... Panjang akar pada perlakuan IBA 0%, 2.5% dan 5% umur 4 MST...

43

43

47


(17)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Deskripsi Varietas Diah Suci (DS)………... 54 Lampiran 2. Komposisi Media MS……….…….……... 55

Lampiran 3. Gambar Rata-Rata Pertumbuhan Tinggi Planlet Padi

Umur 2-4 MST………... 56 Lampiran 4. Hasil Anova Tinggi Planlet Padi Umur 2-4 MST..….. 58

Lampiran 5. Hasil Uji Duncan Tinggi Planlet Padi…………... 59 Lampiran 6. Gambar Rata-Rata Pertumbuhan Panjang Akar Padi4

MST... 60 Lampiran 7. Hasil Anova dan Hasil Uji Duncan Panjang Akar

Padi 4 MST... 61 Lampiran 8. Gambar Penampilan Planlet Hidup, Planlet Mati,


(18)

BAB l

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Padi merupakan komoditi pertanian yang penting, kurang lebih 50% penduduk dunia memerlukannya sebagai bahan makanan pokok. Kebutuhan nasional akan padi saat ini meningkat namun produksinya cenderung menurun. Salah satu faktor penyebabnya adalah luas lahan sawah yang subur semakin menyempit dan telah beralih fungsi, diperkirakan dua puluh ribu hektar setiap tahun diperuntukkan bagi keperluan non pertanian seperti industri, pemukiman, jalan dan lain-lain. Mengoptimalkan tanaman padi di daerah sekitar pantai menjadi alternatif baru bagi para petani. Namun permasalahan yang timbul adalah tidak semua varietas padi tahan terhadap tanah dengan kadar garam tinggi dibandingkan tanah di lahan persawahan pada umumnya. (Lestari dkk., 2005; Shannon dalam Jagau, 1993; BATAN, 2003).

Salinitas merupakan keadaan terakumulasinya garam-garam terlarut dalam tanah, dan menjadi salah satu masalah yang sering dihadapi dalam pertanian di dataran rendah. Cekaman salinitas pada tanaman pangan dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi terganggu dan pada jenis yang rentan menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh. Untuk mengatasi cekaman salinitas pada tanaman salah satu caranya dilakukan melalui kultur jaringan untuk seleksi perbaikan toleransi salinitas, kekeringan, temperatur dan penyakit tanaman dalam program pemuliaan (Nahlohy, dkk., 1997). Penggunaan varietas toleran salinitas adalah suatu usaha yang lebih baik untuk mengembalikan dan meningkatkan


(19)

produksi padi di lahan yang bersifat salin dan asam (Sembiring, H dan A. Gani, 2009). Penelitian mengenai salinitas pada tanaman padi sudah pernah dilakukan oleh Dinata (1985) yang berjudul “Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Padi Varietas Atomita II dan IR 32” dan Ishak (1994) yang berjudul “Analisis Kandungan Asam Amino Mutan Padi (Oryza sativa L.) C.V. Atomita-1 dan Atomita-2 serta Hubungannya dengan Toleransi Terhadap Salinitas”. Sedangkan penelitian mengenai salinitas secara in vitro diantaranya juga sudah pernah dilakukan oleh Basu, S dkk (2002) dengan mengamati pertumbuhan kalus padi dari varietas Basmati 370 yang sensitif dan varietas SR-26B yang toleran terhadap salinitas.

Varietas Diah Suci (DS) adalah varietas padi BATAN hasil pemuliaan mutasi dengan sinar gamma dan telah dilepas sebagai Varietas Unggul Nasional oleh Deptan pada tahun 2003. Salah satu keunggulan dari varietas ini adalah potensi produksinya tinggi yaitu 9.4 ton/hektar gabah kering giling dan penyebaran serta daerah penanamannya lebih luas dibandingkan dengan varietas padi BATAN lainnya. Tekstur nasi yang pulen dan daya adaptasi yang baik di lahan sawah dataran rendah sampai ketinggian 650 m diatas permukaan laut merupakan keunggulan lain varietas ini. Namun fenotipe tanaman yang masih cukup tinggi mendorong pemulianya untuk memperbaiki kembali varietas ini tanpa merubah sifat lainnya dengan perlakuan radiasi ulang sinar gamma sehingga dihasilkan varietas baru yang lebih baik. Tanaman padi dari varietas Diah Suci yang di radiasi ulang dan disebut galur mutan saat ini sudah memasuki tahap uji daya hasil. Dengan adanya kegiatan uji salinitas secara in vitro pada galur mutan padi varietas Diah Suci ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan


(20)

galur mutan mana yang toleran terhadap cekaman abiotik terutama salinitas. Sehingga ke depannya galur mutan tersebut dapat ditanam di daerah yang berkadar garam tinggi dan beradaptasi dengan baik terhadap cekaman faktor lingkungan (BATAN, 2003)

Salah satu faktor penentu keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro adalah media kultur. Berbagai komposisi media kultur telah diformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan. Komposisi media kultur yang digunakan dalam kultur in vitro berisi campuran garam mineral dari unsur makro, mikro, gula, protein, vitamin dan zat pengatur tumbuh (ZPT) (Yusnita, 2003). Media kultur yang digunakan dalam penelitian ini adalah media dasar dan media perlakuan. Media dasar yang digunakan adalah media MS (Murashige & Skoog) yang unsur hara makro, mikro dan vitaminnya cukup untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman. Sedangkan media perlakuan yang digunakan adalah variasi konsentrasi NaCl mulai dari 0%, 0.5%, 1% dan 1.5%, dan variasi konsentrasi ZPT IBA (Indole Butyric Acid) mulai dari 0%, 2.5% dan 5%. Dalam penelitian ini digunakan tiga galur mutan padi dari varietas Diah Suci (DS) yaitu observasi (obs.) 1700, obs.1701, obs.1704 dan varietas Diah Suci (DS) sendiri sebagai tanaman kontrol.

1.2 Permasalahan

Bagaimana pengaruh variasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA serta kombinasi keduanya pada media MS terhadap persentase daya hidup, tinggi dan panjang akar planlet dari padi varietas Diah Suci dan 3 galur mutannya.


(21)

1.3 Hipotesis

1. NaCl memberikan pengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

2. ZPT IBA memberikan pengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

3. Planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya memiliki perbedaan terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar secara in vitro.

4. Kombinasi variasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA pada media MS berpengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi NaCl terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi ZPT IBA terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

3. Untuk mengetahui perbedaan persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.


(22)

4. Untuk mengetahui pengaruh kombinasi variasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan galur mutan padi dari varietas Diah Suci yang toleran terhadap salinitas.


(23)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Morfologi Padi

Padi termasuk golongan tanaman semusim atau berumur pendek (kurang dari satu tahun) dan berproduksi satu kali, setelah itu mati atau dimatikan. Tanaman padi secara morfologi dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu bagian vegetatif (akar, batang dan daun) dan bagian generatif (bunga, buah, dan biji). 1. Bagian Vegetatif

a. Akar

Akar adalah bagian tanaman yang berfungsi menyerap air dan zat makanan dari dalam tanah, kemudian diangkut terus ke bagian atas tanaman. Akar tanaman padi dapat dibedakan lagi menjadi tiga yaitu: (1) akar serabut / akar adventif; (2) akar rambut merupakan bagian akar yang keluar dari akar serabut, biasanya berumur pendek; dan (3) akar tajuk adalah akar yang tumbuh dari ruas batang terendah. Akar tajuk dibedakan lagi berdasarkan letak kedalaman akar di tanah yaitu akar yang dangkal dan akar yang dalam (AAK, 1990).

b. Batang

Tanaman padi mempunyai batang yang beruas-ruas. Panjang batang tergantung pada jenisnya. Padi jenis unggul biasanya berbatang pendek atau lebih pendek daripada jenis lokal, sedangkan jenis padi yang tumbuh di tanah rawa panjang batang mencapai 2-6 m. Ruas batang padi berongga dan bulat. Di antara ruas batang padi terdapat buku, pada tiap-tiap buku duduk sehelai


(24)

daun. Batang baru akan muncul pada ketiak daun, awalnya berupa kuncup, kemudian mengalami pertumbuhan dan akhirnya menjadi batang baru (AAK, 1990).

c. Daun

Ciri khas daun padi adalah adanya sisik dan telinga daun. Hal ini yang dapat membedakan daun padi dengan daun jenis rumput yang lain. Ada pun bagian-bagian daun padi yaitu: (1) Helaian daun terletak pada batang, bentuknya memanjang seperti pita, panjang dan lebar helaian daun tergantung varietas padi; (2) Pelepah daun merupakan bagian daun yang menyelubungi batang, pelepah daun berfungsi memberi dukungan pada bagian ruas yang jaringannya lunak; dan (3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helai daun (leaf blade) dan upih. Panjang dan warna lidah daun berbeda-beda tergantung varietas padi. Lidah daun duduknya melekat pada batang. Lidah daun berfungsi mencegah masuknya air hujan di antara batang dan pelepah daun/upih daun (AAK, 1990).

Keterangan :

1. Helaian daun (leaf blade)

2. Sisik daun (ligule)

3. Leher daun (collar)

4. Pelepah daun (leaf sheath)

5. Telinga daun (auricle)

6. Dasar helaian daun (base of leaf blade)


(25)

2. Bagian Generatif a. Bunga

Malai adalah sekumpulan bunga padi (spikelet) yang keluar dari buku paling atas. Bulir-bulir padi terletak pada cabang pertama dan cabang kedua, sedangkan sumbu utama malai adalah ruas buku yang terakhir pada batang. Panjang malai tergantung pada varietas padi dan cara bercocok tanam. Panjang malai dapat dibedakan menjadi tiga macam ukuran, yaitu malai pendek kurang dari 20 cm, malai sedang antara 20-30 cm, dan malai panjang lebih dari 30 cm. Jumlah cabang pada setiap malai berkisar antara 15-20 buah (AAK, 1990).

Bunga padi merupakan bunga telanjang yang mempunyai enam benang sari, satu bakal buah serta dua tangkai putik. Bunga padi tersusun sebagai bunga majemuk dengan satuan bunga berupa floret, yang mana floret ini tersusun dalam spikelet, khusus untuk padi satu spikelet hanya memiliki satu floret. Lodicula merupakan daun mahkota yang telah berubah bentuk. Fungsi kelenjar lodicula ialah mengatur pembukaan bunga. Benang sari terdiri dari tangkai sari, kepala sari dan kandung serbuk. Tangkai sari padi tipis dan pendek, sedangkan pada kepala sari terletak kandung serbuk yang berisi tepung sari (pollen). Kandung serbuk yang berisi tepung sari dapat terbuka, dan ini terjadi satu hari setelah keluar bulir. Bakal buah mengandung air (cairan) untuk kebutuhan lodicula, warnanya keunguan/ungu tua (AAK, 1990).


(26)

Keterangan :

1. Kepala sari 2. Tangkai sari 3. Palea 4. Lemma 5. Kepala putik 6. Lodicula 7. Tangkai bunga

(a) (b)

Gambar 2. (a) Malai Padi dan (b) Bunga Padi. Sumber : AAK, 1990

b. Buah

Gabah atau buah padi adalah ovary yang telah masak, bersatu dengan

lemma dan palea. Buah merupakan hasil penyerbukan dan pembuahan yang mempunyai bagian sebagai berikut: (1) Embrio (lembaga). Terletak pada bagian lemma, pada bagian ini terdapat daun lembaga (calon batang dan calon daun) serta akar lembaga (calon akar); (2) Endosperm. Merupakan bagian dari buah atau biji padi yang besar dan merupakan sumber cadangan makanan bagi tanaman padi yang baru tumbuh (berkecambah), endosperm terdiri dari zat tepung yang diliputi oleh selaput protein dan mengandung zat gula, lemak, protein serta bahan atau zat-zat anorganik (AAK, 1990).


(27)

Gambar 3. Buah Padi dan Bagiannya. Sumber : Saenong, 1993

2.2 Syarat Tumbuh Padi

Pertumbuhan padi dipengaruhi oleh iklim dan tanah. Tanaman padi dapat hidup dengan baik di daerah yang berhawa panas dan lembab. Pengertian iklim menyangkut curah hujan, temperatur, ketinggian tempat, sinar matahari, angin dan musim (AAK, 1990).

Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata-rata 200 mm/bulan atau lebih, dengan distribusi selama empat bulan. Curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500-2000 mm. Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada suhu 230C. Padi yang tumbuh di daerah lahan kering

memerlukan curah hujan antara 1000-1500 mm per tahun selama 3-4 bulan dengan penyebaran tidak teratur. Menurut Junghun, dalam AAK (1990), hubungan antara tinggi tempat dengan tanaman padi adalah sebagai berikut yaitu (1) daerah 0-650 m dpl (diatas permukaan laut) dengan suhu 22.50C – 26.50C


(28)

650-1500 m dpl dengan suhu 18.70C – 22.50C masih cocok untuk tanaman padi (AAK,

1990).

Tanah merupakan bagian dari permukaan bumi yang dapat digunakan sebagai tempat tumbuh suatu tanaman. Penggunaan dan pemanfaatan tanah oleh manusia mencakup sifat fisik tanah yang terdiri dari struktur tanah, air serta udara dalam tanah. Di Pulau Jawa, padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah dengan ketebalan lapisan atasnya antara 18-22 cm, sedangkan lapis olah tanah sawah menurut IRRI ialah dengan kedalaman 18 cm (AAK, 1990).

2.3 Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi

Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Salinitas secara sederhana dapat diartikan sebagai suatu keadaan dengan garam-garam yang dapat larut dalam jumlah berlebihan dan berakibat buruk bagi pertumbuhan tanaman (Castro, 1980, dalam Dinata, 1985). Salinitas merupakan salah satu masalah penting dalam mengusahakan tanaman padi (Oryza sativa L.) di daerah pasang surut, delta, dan estuari (Suwarno, 1985). Di Indonesia, tanah-tanah yang mempunyai potensi salinitas tinggi sering dijumpai di daerah dataran rendah dekat pantai dan daerah yang dipengaruhi oleh gerakan pasang surut air laut, yang luasnya diperkirakan 39.4 juta ha (Adhi, 1986).

Kerusakan berbagai jenis tanaman di daerah yang berkadar garam tinggi disebabkan oleh dua aspek yaitu osmotik dan komposisi unsur hara. Gejala kerusakan tanaman padi mulai terjadi pada salinitas dengan kadar garam yang memberikan daya hantar listrik lebih dari 8 mmhos/cm dimana pertumbuhan akan


(29)

terhambat dan akhirnya akan mati atau mengering (Castro, dalam Dinata, 1985). Salinitas juga mempengaruhi serapan dan keseimbangan hara tanaman. Perlakuan dengan NaCl dapat menurunkan kadar K dan meningkatkan kadar Na, Ca, Mg dan Cl dalam jaringan tanaman (Hassan, 1970; IRRI, 1978, dalam Dinata, 1985).

Menurut Bumbla dan Abrol, 1978, dalam Dinata (1985), tanah yang terpengaruh garam ditunjukkan oleh adanya pertumbuhan tanaman tidak seragam, tanaman terhenti pertumbuhannya dan beberapa tanaman menunjukkan gejala daun terbakar dan khlorosis. Garam-garam klorida, sulfat dan bikarbonat yang merupakan anion utama dan natrium, kalsium serta magnesium yang merupakan kation dalam larutan dan masing-masing kandungan garam ini akan memberikan berbagai tingkat salinitas.

Unsur-unsur Na+ dan Cl- merupakan unsur esensial dan dikelompokkan ke

dalam unsur mikro yang diperlukan bagi pertumbuhan dan produksi tanaman. Unsur Na+ dan Cl- dapat menekan pertumbuhan tanaman dan mengurangi

produksi bila jumlahnya berkurang, sebaliknya akumulasi Na+ dan Cl- yang

berlebihan juga akan menekan pertumbuhan dan mengurangi produksi tanaman (Soepardi, 1979, dalam Bintoro, 1985). Peranan Na+ dan Cl- pada proses fisiologi

tanaman diduga mempengaruhi pengikatan air oleh tanaman sehingga tanaman menjadi tahan kekeringan, sedangkan Cl- diperlukan untuk reaksi fotosintesis

yang bertalian dengan produksi oksigen (Prawiranata, Haran dan Tjondronegoro, 1981, dalam Bintoro, 1985).

Menurut Bajwa dalam Suwarno (1985), pengaruh salinitas terhadap tanaman mencakup tiga aspek yaitu tekanan osmotik, keseimbangan hara dan keracunan. Kadar garam yang tinggi dalam larutan media di daerah perakaran


(30)

tanaman menyebabkan tekanan osmotik yang tinggi sehingga ketersediaan unsur K bagi tanaman berkurang akibatnya akar tanaman mengalami kesukaran dalam menyerap air dan pembentukan akar baru terhambat (Bernstein, 1981, dalam

Dinata, 1985).

Menurut Carter, Bondurant dan Robinson, 1971, dalam Dinata (1985), faktor lain yang menyebabkan salinitas adalah air drainasi yang melewati daerah berkadar garam tinggi. Kemampuan tanaman menyerap air pada lingkungan bergaram akan berkurang sehingga gejala yang ditimbulkan mirip seperti kekeringan. Gejala yang tampak yaitu daun cepat menjadi layu, terbakar, berwarna biru kehijau-hijauan, pertumbuhan daun kecil dan akhirnya tanaman mati kekeringan (Doorenbos dan Pruitt, 1977, dalam Dinata, 1985). Salinitas yang tinggi juga menyebabkan daun padi menggulung kemudian mengering dimulai dari bagian ujung daun. Meningkatnya salinitas akan menekan pertumbuhan tanaman yang ditandai dengan menurunnya bobot kering tanaman, ukuran daun, tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, dan bobot gabah (Akbar dan Ponnamperuma, 1980, dalam Suwarno, 1985) selain itu juga dapat terjadi penebalan lapisan kutikula dan lilin di permukaan daun (Dinata, 1985).

Selanjutnya menurut Poljakof-Mayber, 1975, dalam Dinata (1985), salinitas juga berpengaruh terhadap waktu dan kecepatan perkecambahan serta ukuran tanaman (percabangan dan ukuran daun). Kelembaban udara yang tinggi akan meningkatkan pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan tanaman, terlihat pada ukuran daun kecil, total luas daun rendah dan kecilnya nilai Laju Tumbuh Relatif (LTR).


(31)

Toleransi tanaman padi terhadap salinitas dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain iklim, fase pertumbuhan tanaman dan varietas. Adanya keragaman toleransi antar varietas menunjukkan adanya kemungkinan untuk mendapatkan varietas unggul yang toleran terhadap salinitas melalui program pemuliaan (Suwarno, 1985). Varietas padi yang toleran salinitas dapat mempertahankan keseimbangan hara di dalam tanaman, yaitu dengan mempertahankan serapan K dan menekan serapan Na+ dan Cl- (Dinata, 1985).

Umumnya tanaman padi lebih tahan terhadap salinitas pada fase perkecambahan, tetapi menjadi sangat peka pada awal fase bibit. Ketahanan tanaman padi terhadap salinitas akan meningkat selama pembentukan anakan, kemudian menurun selama fase pembungaan dan meningkat kembali pada saat pemasakan biji (Dinata, 1985).

Gambar 4. Penampilan toleransi varietas padi yang bervariasi terhadap salinitas Sumber : Anonim. 2005. padi. http://id.wikipedia.org/wiki/Padi.(5 Agustus 2007)

2.4 Pemuliaan Mutasi

Pemuliaan mutasi (mutation breeding) merupakan pemuliaan tanaman dengan menggunakan aplikasi teknologi nuklir yang bertujuan untuk


(32)

mendapatkan sifat-sifat tanaman baru yang lebih baik dari induknya sehingga terjadi perubahan dalam bahan keturunan pada tanaman (Herawati dan Setiamihardja, 2000).

Pemuliaan tanaman secara konvensional menggunakan teknik hibridisasi yaitu menyilangkan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya untuk mendapatkan kombinasi genetik yang diinginkan, sedangkan dalam pemuliaan mutasi hal tersebut dicapai dengan menggunakan mutagen, baik fisik maupun kimia (Poespodarsono, 1988).

Stansfield (1991), mengatakan bahwa secara alami mutasi jarang terjadi di alam dan merupakan kejadian yang langka, karena kebanyakan gen memiliki sifat yang relatif stabil. Walaupun mutasi adalah kejadian yang langka, mutasi dapat dipercepat melalui penggunaan bahan yang dapat menyebabkan mutasi atau disebut mutagen. Poespodarsono (1988) mengelompokkan mutagen ke dalam tiga golongan yaitu mutagen radiasi, mutagen non radiasi, dan mutagen kimia.

Pengembangan metode pemuliaan mutasi dilakukan dengan rekayasa materi genetik bahan tanaman dengan menggunakan bahan mutagen (mutagenic agents). Bahan mutagen yang digunakan dapat berupa mutagen kimia (chemical mutagen) umumnya berasal dari senyawa alkil seperti Colchicin, Ethyl Methane Sulphonate (EMS), Diethyl Sulphate (DES), Methyl Methane Sulphate (MMS), maupun mutagen fisika (physical mutagen) seperti sinar X, Alfa, Beta, Gamma dan Neutron (IAEA, 1977).

Salah satu bentuk rekayasa keragaman genetik yaitu penyinaran dengan radiasi sinar gamma Cobalt-60 melalui alat Gamma Chamber Irradiator. Pengaruh yang timbul tergantung pada bahan yang akan disinari, dosis, dan cara


(33)

penyinaran. Dengan seleksi, maka mutan yang dihasilkan sebagai akibat radiasi dapat diarahkan kepada sifat-sifat unggul yang dikehendaki (Sastrodiharjo, 1978).

Menurut Mugiono (1989), untuk memperoleh mutasi yang efektif diperlukan dosis radiasi tertentu. Pada setiap jenis tanaman memerlukan dosis radiasi yang berbeda-beda.

Mutagen yang ideal untuk tujuan mutasi induksi adalah jenis mutagen yang bersifat hanya menimbulkan kerusakan secara fisiologis sekecil mungkin tetapi mampu menimbulkan perubahan genetik yang besar. Penggunaan dosis paparan radiasi yang lebih rendah tetapi cukup mampu menimbulkan efek genetik yang besar akan lebih baik hasilnya daripada memilih dosis radiasi yang lebih tinggi tetapi banyak menimbulkan kerusakan fisik (Darussalam, 1989).

Dengan energi nuklir yang dimiliki, perlakuan bahan mutagen dengan dosis tertentu pada materi reproduktif tanaman dapat merubah genetik tanaman yang akan diwariskan ke generasi-generasi berikutnya. Perubahan genetik yang dikenal dengan istilah mutasi, dapat terjadi pada tingkat ploidi, kromosom, atau gen. Proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman baik ke arah positif atau negatif (Hoeman, 2002).

Mutasi dapat dibedakan menjadi mutasi somatik dan mutasi genetik. Mutasi somatik merupakan perubahan genetik seperti penghilangan atau penggandaan kromosom, baik berupa mutasi resesif maupun mutasi dominan yang disebabkan oleh mutagen fisika atau mutagen kimia dalam sel somatik yang dapat diwariskan (Donini dan Micke, 1984).


(34)

Menurut Herawati dan Setiamihardja (2000), perlakuan dengan menggunakan bahan mutagen fisik maupun kimia akan menimbulkan beberapa pengaruh pada generasi pertama yaitu :

1. Kerusakan fisiologis (kerusakan utama)

Kerusakan fisiologis mungkin terjadi karena kerusakan kromosom dan juga bagian sel di luar kromosom. Besarnya kerusakan utama ini tergantung pada pengaturan dan besarnya dosis yang digunakan dan akan meningkat sampai batas tertentu (letalitas).

2. Mutasi kromosom (aberasi kromosom)

Mutasi kromosom adalah perubahan struktur yang meliputi penambahan jumlah kromosom (duplikasi), kehilangan jumlah kromosom (defisiensi atau deletion) atau penempatan kembali segmen kromosom (inverse dan translokasi).

3. Mutasi gen (mutasi faktor/mutasi titik)

Mutasi gen adalah perubahan yang sangat kecil terjadi di dalam struktur molekuler dari gen yang bersifat turun-temurun. Berdasarkan mekanisme molekuler, pada mutasi gen dapat terjadi pergantian pasangan basa (transisi dan transverse) dan perubahan kerangkanya.

Ismachin (2000), menyatakan bahwa kerusakan fisiologis hanya terjadi pada generasi pertama (M1) tetapi mutasi kromosom dan mutasi gen akan diturunkan ke generasi selanjutnya (M2).

Keuntungan penggunaan mutasi pada pemuliaan tanaman adalah untuk memperbaiki satu atau dua sifat tanpa mengubah sifat lain yang dimiliki oleh induknya dan dibutuhkan waktu pemuliaan yang relatif singkat 3-4 tahun


(35)

dibandingkan dengan metode persilangan untuk mendapatkan hasil yang sama (Mugiono, 1989).

Umumnya pemulia tanaman menggunakan metode mutasi untuk memunculkan sifat resesif tanaman yang dapat menguntungkan, baik secara botani maupun secara ekonomi. Sebanyak 95-99% kasus pemuliaan mutasi menghasilkan mutasi yang bersifat resesif (Brock, 1979).

Tidak semua pemulia menyetujui bahwa metode mutasi adalah metode yang tepat untuk menciptakan keragaman. Hal ini karena mutasi memiliki beberapa kelemahan, seperti munculnya kimera, munculnya sifat-sifat yang justru tidak diinginkan atau merugikan, serta kadang kala hasil mutasi tidak sesuai dengan harapan atau peluang untuk menghasilkan mutasi yang menguntungkan sangat kecil (Nybom, 1961). Selain itu mutasi hanya mempengaruhi secara efektif gen yang sudah ada dan kerusakan struktur genetik akibat mutasi dapat berubah normal kembali sebelum termanifestasi sebagai mutasi dan terekspresi sebagai fenotip mutan (Micke dan Donini, 1993).

Pemuliaan padi telah berlangsung sejak manusia membudidayakan padi. Seperti dikutip dari “Sejarah Ilmu Pemuliaan Mutasi” (Ismachin, 2000) bahwa Kaisar Khang Hi dari Cina yang hidup antara tahun 1662 sampai 1723 telah menemukan padi yang sangat genjah hasil mutasi spontan. Padi tersebut ternyata dapat ditanam dua kali setahun di Cina bagian Selatan dan merupakan satu-satunya varietas padi yang dapat ditanam di bagian Utara Tembok Besar. Varietas padi mutan tersebut dinamakan “Ya-mi” atau padi kaisar (imperial rice). Ya-mi adalah mutan spontan pertama yang dibudidayakan orang. Namun pemuliaan padi secara sistematis baru dilakukan sejak didirikannya IRRI (International Rice’s


(36)

Research Institute) di Filipina. Sejak saat itu, berbagai macam tipe padi dengan kualitas yang berbeda berhasil dikembangkan secara terencana untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia. Pada tahun 1960-an pemuliaan padi diarahkan sepenuhnya pada peningkatan hasil. Hasilnya adalah padi 'IR5' dan 'IR8' (di Indonesia diadaptasi menjadi 'PB5' dan 'PB8'). Walaupun hasilnya tinggi tetapi banyak petani menolak karena rasanya tidak enak (pera). Selain itu, terjadi wabah hama wereng coklat pada tahun 1970-an. Puluhan ribu persilangan kemudian dilanjutkan untuk menghasilkan kultivar dengan potensi hasil tinggi dan tahan terhadap berbagai hama dan penyakit padi (Anonim, 2005).

Dalam usaha pengembangan tanaman padi di Indonesia, diperlukan varietas unggul yang dapat diperoleh dengan perbaikan sifat varietas tanaman. Salah satu cara yang ditempuh adalah melalui kegiatan rekayasa genetik bahan tanaman dengan teknik mutasi. Pembentukan varietas baru dapat dihasilkan dengan memperbesar keragaman genetik, yang dapat dilakukan dengan cara persilangan antar spesies, introduksi genotip, poliploidi, kultur jaringan/kultur in vitro, pemuliaan mutasi dengan radiasi. Penciptaan varietas baru dengan pemuliaan mutasi adalah dengan cara penyinaran radiasi gamma terhadap biji-biji padi untuk mendapatkan sifat-sifat baru yang dikehendaki. Sifat-sifat ini bisa meliputi produktivitas yang lebih tinggi, umur yang lebih genjah (pendek) atau sifat lebih tahan terhadap hama dan penyakit (BATAN, 2003).

Menurut Peng dan Hodges (1989) dalam Ishak dan Soeranto (1994), genotip dan sumber eksplan sangat menentukan keberhasilan kultur in vitro


(37)

dicoba oleh beberapa peneliti yang akhirnya memperoleh regenerasi tanaman dari ”embryogenic callus” yang berasal dari embrio muda tanaman padi.

Menurut Poespodarsono (1988) beberapa sifat-sifat yang banyak diamati dari hasil mutasi buatan adalah sifat tahan kerebahan, kemasakan tanaman, pertumbuhan dan tipe tanaman, ketahanan terhadap hama dan penyakit, kemampuan berproduksi, dan kualitas hasil. Langkah terakhir dari program pemuliaan tanaman adalah evaluasi. Untuk mengevaluasi suatu varietas baru, harus diuji terlebih dahulu dengan menggunakan varietas yang sudah diketahui sebagai standar (Poespodarsono, 1988). Berikut ini disajikan skema metode pemuliaan mutasi secara umum seperti pada Gambar 5.


(38)

2.5 Teknik Pembiakan Secara In Vitro

Perbaikan sifat tanaman padi secara in vitro mempunyai beberapa keuntungan: (1) Memperpendek waktu untuk memperoleh sifat unggul tanaman ke arah yang diinginkan; (2) Penggabungan metode kultur jaringan dengan pemuliaan mutasi akan memperluas keragaman genetik; dan (3) Kultur jaringan akan memberikan variasi somaklonal akibat mutasi spontan selama proses kultur jaringan. Perbaikan sifat tanaman padi secara in vitro akan memberikan nilai tambah dalam prospek ketersediaan pangan secara berkesinambungan (Ishak dan Soeranto, 1994).

Teknik kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tanaman yang dilakukan dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti protoplas, sel, sekelompok sel atau jaringan dan organ, kemudian menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Gunawan, 1992). Cara ini sering disebut

in vitro, karena bagian tanaman tersebut ditumbuhkan dalam tabung gelas di dalam laboratorium dalam kondisi aseptik dan teknik ini juga disebut propagasi mikro sebab tanaman yang dihasilkan berupa tanaman kecil (Kyte, 1990). Teknik

in vitro juga sangat memperhatikan penggunaan media kultur buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan ZPT (zat pengatur tumbuh), serta kondisi ruang kultur yang suhu dan pencahayaannya terkontrol (Yusnita, 2003).

Keuntungan yang diperoleh melalui teknik kultur in vitro adalah multiplikasi tinggi, siklus pendek, tidak bergantung musim, hemat ruangan, menghasilkan bibit bebas penyakit, mudah dalam pengangkutan dari satu tempat ke tempat lain (Wattimena dan Ansori, 1991). Manfaat dari teknik kultur jaringan


(39)

adalah mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu relatif singkat, mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis atau serupa dengan tanaman induknya, serta memperoleh tanaman baru yang unggul (Sriyanti dan Wijayani, 1994).

Kemajuan yang dicapai dalam meregenerasikan tanaman secara in vitro, dari sel atau bagian tanaman ternyata berdampak luas bagi kemajuan bidang pertanian. Salah satu keberhasilan pada teknik in vitro sangat bergantung pada media yang digunakan dan komponennya. Komponen media kultur ini tidak hanya mengandung unsur hara makro dan mikro tetapi juga mengandung gula (umumnya sukrosa), akuades, vitamin, asam amino, ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) dan pemadat media (umumnya agar-agar) (Yusnita, 2003).

Keberhasilan teknik kultur jaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: genotip bahan tanaman yang dikulturkan, substrat yaitu media dan zat pengatur tumbuh, lingkungan yaitu kondisi fisik tempat kultur ditumbuhkan dan fisiologi jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington, 1984).

Perpaduan teknik kultur jaringan dan teknik nuklir akan didapat modifikasi genetik sehingga mampu mendapatkan sifat tanaman yang diinginkan (Dwimahyani, 1997). Oleh karena itu perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan umumnya dilakukan untuk tanaman yang sulit tumbuh karena adanya kendala seperti sulitnya mendapatkan bibit dalam jumlah besar yang seragam secara kontinyu, bebas hama dan penyakit.

Media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar dan media perlakuan. Beberapa contoh media dasar yang banyak digunakan antara lain,


(40)

Murashige dan Skoog (MS), B5, White, Vacin dan Went, Nitsch, Schenk dan Hildebrandt, Woody Plant Medium (WPM) dan N6, Miller. Media dasar yang paling sering digunakan untuk berbagai tujuan kultur adalah media MS karena

media MS mengandung 40 mM nitrogen (N) dalam bentuk NO3- dan 29 mM

dalam bentuk NH4+ yang kandungan N-nya, 5 kali lebih tinggi dari N total yang

terdapat pada media Miller, 15 kali lebih tinggi dari media tembakau Hildebrant dan 19 kali lebih tinggi dari media White (Gunawan, 1987).

2.6 Pemanfaatan Radiasi dalam Kultur Jaringan

Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan yang dikehendaki. Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti pada akar rhizome, stek batang, serbuk sari, biji, kultur jaringan dan sebagainya. Mutasi direfleksikan dalam munculnya keragaman genetik tanaman, yang kemudian melalui proses seleksi dan pengujian lebih lanjut, memungkinkan diperolehnya suatu varietas unggul tanaman (BATAN, 2003).

Perbaikan karakter tanaman dengan kultur jaringan dapat dikombinasikan dengan teknik radiasi. Variasi genetik yang merupakan dasar bagi pemuliaan tanaman dapat ditingkatkan melalui mutasi buatan (Miecke dan Maluszynski,

dalam Leoni, 2005). Mutasi yang direncanakan dan terarah dapat dimanfaatkan oleh pemulia tanaman dalam menciptakan varietas baru yang superior (Crowder,


(41)

2.7 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)

Penemuan ZPT dan upaya pengembangan formulasi media berperan penting dalam menentukan keberhasilan teknik kultur jaringan atau kultur in vitro

secara umum (Yusnita, 2003). Menurut Gunawan (1987) zat pengatur tumbuh mempunyai peranan dalam pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman, diantaranya yaitu mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ, namun efektifitas penggunaannya tergantung pada tipe eksplan dan jenis tanaman. Hal ini di dukung oleh Abidin (1980) bahwa zat pengatur tumbuhan pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT adalah konsentrasi, urutan penggunaan dan periode masa induksi dalam kultur tertentu.

Golongan zat pengatur tumbuh yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah auksin dan sitokinin (Wattimena, 1988, dalam Fatikah, 2004). Penambahan zat pengatur tumbuh seperti auksin dan sitokinin merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan (Gautheret, 1995). Auksin digunakan secara luas dalam kultur jaringan untuk merangsang pertumbuhan kalus, suspensi sel dan organ. Pengkulturan untuk merangsang pembentukan akar pada tunas, biasanya menggunakan ZPT auksin. Jenis auksin yang sering digunakan untuk pengakaran in vitro adalah Indole Butyric Acid

(IBA) dan Naphtoxy Acetic Acid (NAA).

Menurut Weaver (1972) jenis auksin IBA lebih baik dari IAA dan NAA, dikarenakan IBA mempunyai sifat kimia yang stabil dan mobilitas rendah di


(42)

dalam tanaman, daya kerjanya lebih lama dan relatif lebih lambat ditranslokasi di dalam tanaman. Senyawa auksin dicirikan oleh kemampuannya dalam mendukung terjadinya perpanjangan pada sel pucuk Auksin mempunyai berbagai pengaruh fisiologis dan morfologis pada tanaman, yaitu meningkatkan pembesaran atau pemanjangan sel, mendorong pembelahan sel, menghambat mata pertumbuhan tunas samping dan menghambat gugurnya daun (Wattimena, 1988,

dalam Fitriyah, 2008). Pengaruh rangsangan auksin terhadap jaringan berbeda– beda, pengaruh yang besar adalah pada sel-sel meristem apikal batang dan koleoptil. Auksin pada konsentrasi yang tinggi lebih bersifat menghambat daripada merangsang pemanjangan sel. Pengaruh auksin dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air dan melunakkan dinding sel yang diikuti menurunnya tekanan dinding sel (Abidin, 1980). Sedangkan menurut Wareing dan Philips, 1970, dalam Fitriyah, 2008 bahwa auksin dalam konsentrasi rendah dapat menstimulasi pembesaran dan perpanjangan sel.

Sedangkan Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat mendorong pembelahan sel dan jaringan serta merangsang inisiasi tunas. Sitokinin banyak ditemukan pada sel-sel yang aktif membelah seperti kecambah dan buah muda. Sitokinin yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah BAP (Benzyl Amino Purine) dan Kinetin (George dan Sherrington, 1984, dalam Fitriyah, 2008). BAP adalah sitokinin yang sering digunakan karena paling efektif untuk merangsang pembentukan tunas, lebih stabil dan tahan terhadap oksidasi serta paling murah diantara sitokinin lainnya (Bhojwani dan Razdan, 1983, dalam


(43)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca Kelompok Pemuliaan Tanaman, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional (PATIR-BATAN), pada bulan Juli 2007 sampai dengan Februari 2008.

3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan

Bahan utama yang digunakan adalah eksplan dari padi varietas Diah Suci (DS) sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi dari varietas Diah Suci yaitu obs-1700, obs-1701 dan obs-1704. Bahan lainnya yaitu bacto agar, gula pasir, aquades, media kultur MS, NaCl, ZPT IBA, Chlorox, Tween (untuk penyabunan dalam sterilisasi eksplan), spiritus dan alkohol 96%.

(a) (b) (c) (d)


(44)

3.2.2 Alat

Alat yang digunakan antara lain Autoclave, Laminar Air Flow Cabinet

(LAFC), hot plate dan magnetic strirrer + spin bar, oven, microwave, timbangan analitik, pH meter digital, lemari es, botol tanam, alumunium foil, erlenmeyer, karet gelang, beaker glass, gegep, pipet volume, labu ukur, rak kultur yang dilengkapi lampu TL Philips 40 Watt (sumber penyinaran), alat-alat diseksi, bunsen, ember plastik, spidol, tisu, kertas label, kereta dorong, dan perlengkapan pencucian alat-alat gelas.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 7. Alat dalam kultur jaringan diantaranya (a) Autoclave, (b) LAFC, (c) Oven dan (d) timbangan analitik


(45)

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Sterilisasi Alat

Dalam Laboratorium Kultur Jaringan di BATAN terdapat 2 macam sterilisasi yaitu sterilisasi basah dan sterilisasi kering. Sterilisasi basah dilakukan untuk mensterilisasi media kultur yang sudah dibuat dan botol kultur yang sudah terkontaminasi dengan menggunakan Autoclave. Sedangkan sterilisasi kering dilakukan untuk mensterilkan alat diseksi seperti skalpel, cawan petri, pinset, erlenmeyer dan botol kultur yang akan digunakan dan sudah dicuci bersih dikeringkan dan dibungkus dengan alumunium foil kemudian disterilisasi dalam

oven pada suhu 180°C selama 2 jam. Pada saat pemotongan dan penanaman eksplan alat diseksi ini disterilisasi kembali dengan alkohol 96% lalu dibakar di atas pembakar bunsen beberapa saat sebelum digunakan.

3.3.2 Pembuatan Media Kultur

Media dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah media MS. Untuk memudahkan pembuatan media, maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan larutan stok. Adapun komposisi senyawa kimia yang terdapat dalam larutan stok terdapat dalam lampiran 2.

Pembuatan media secara umum yaitu dimasukkan komposisi media MS yang terdiri dari larutan stok 1 sampai 6 (dengan volume larutan stok 1-3 sebanyak 10 ml, stok 4-6 sebanyak 5 ml), konsentrasi NaCl 0%, 0.5%, 1%, dan 1.5%, konsentrasi ZPT IBA 0 mg/l, 2.5 mg/l, dan 5 mg/l masing-masing ke dalam gelas beaker 1000 ml kemudian ditambahkan gula pasir sebanyak 20 gr dan


(46)

dilarutkan dalam 1000 ml aquades, selanjutnya diaduk menggunakan magnetic stirrer supaya homogen.

Setelah homogen, dilakukan pengukuran pH media dengan menggunakan pH meter digital. pH media ini yaitu 5.8. Menurut Yusnita (2003), jika larutan media tersebut mempunyai pH yang rendah yaitu kurang dari 4.5 maka larutan media yang terbentuk sangatlah encer. Sedangkan jika larutan media tersebut mempunyai pH yang terlalu tinggi yaitu lebih dari 5.8 maka larutan media akan berbentuk padat. Dalam pembuatan media selain harus memperhatikan ketepatan dalam pempipetan larutan juga harus memperhatikan keasaman media (pH larutan). Apabila larutan terlalu asam maka ditambahkan NaOH dan bila terlalu basa ditambahkan HCl. Setelah pH yang dikehendaki tercapai, kemudian media tersebut dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml yang berisi pemadat atau bacto

agar sebanyak 2 gr. Erlenmeyer ditutup dengan alumunium foil dan diikat dengan karet. Selanjutnya media tersebut di sterilisasi menggunakan autoclave selama 15 menit pada tekanan 1 atm dengan suhu 121°C. Media yang telah steril kemudian disimpan di dalam ruang kultur.

Penuangan media dilakukan di LAFC yang telah dibersihkan dan disemprot dengan alkohol 96%. Setiap media perlakuan dituang ke dalam botol kultur steril. Botol yang telah berisi media kemudian ditutup dengan alumunium foil.


(47)

3.3.3 Induksi Padi

Induksi padi dilakukan di LAFC dengan terlebih dahulu menyalakan

blower dan lampu penerang LAFC minimal selama 15 menit, kemudian seluruh permukaan LAFC dibersihkan dengan tisu dan disemprot dengan alkohol 96%. LAFC yang sudah steril langsung digunakan untuk sterilisasi eksplan. Masing-masing eksplan padi dari varietas DS sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi obs-1700, obs-1701 dan obs-1704 dikupas gabahnya kemudian disterilkan dengan menggunakan 100 ml larutan chlorox 40% dan 4 tetes tween yang dihomogenkan selama 25 menit. Setelah itu dibilas dengan air steril sebanyak 3 kali. Eksplan atau biji padi varietas DS, obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 yang sudah steril siap untuk di induksi di dalam LAFC.

Setelah biji padi varietas DS, obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 dalam keadaan steril, selanjutnya skalpel dan pinset juga disterilisasi dengan menggunakan alkohol 96% untuk memotong dan menanam eksplan, lalu dibakar di atas bunsen beberapa saat sebelum digunakan kemudian dinginkan. Selanjutnya biji padi tersebut dipotong menjadi dua bagian yaitu endosperm dan embrio dengan menggunakan skalpel dan pinset steril. Bagian endosperm padi dibuang sedangkan bagian embrio padi ditumbuhkan ke media kultur MS dengan variasi konsentrasi NaCl dan IBA. Embrio padi dari varietas DS sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 yang sudah dipotong dimasukkan ke dalam botol kultur yang berisi media MS dengan kombinasi NaCl dan IBA, dimana setiap botol kultur berisi 3 buah embrio dari varietas DS dan 3 galur mutan padi obs.1700, obs.1701 dan obs.1704. Botol kultur yang sudah berisi planlet embrio padi diberi kode jenis media, jenis planlet, serta tanggal


(48)

penanaman kemudian diinkubasi dalam ruang kultur dengan suhu ruang sekitar 260C-280C dan diletakkan pada rak yang dilengkapi dengan lampu Philips 40 watt

sebagai sumber penyinaran dengan suhu 200C-240C. Pengamatan dimulai dari 1

minggu setelah tanam sampai 4 minggu setelah tanam untuk mengetahui persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet dari padi varietas DS dan 3 galur mutannya yaitu obs.1700, obs.1701 dan obs.1704.

Eksplan atau biji padi steril dipotong bagian endosperm dan embrio

Gambar 9. Tahapan Induksi Padi

3.4 Parameter Pengamatan

Pengamatan dilakukan dari umur satu minggu setelah tanam sampai empat minggu setelah tanam. Dalam satu minggu, pengamatan dilakukan satu sampai dua kali. Parameter yang diamati adalah:

Botol kultur berisi 3 embrio padi

Botol kultur berisi 3 embrio padi Ruang Tumbuh,

Ruang Tumbuh,

penyinaran l

penyinaran lampu Philipsampu Philips 40 Watt dan suhu

40 Watt dan suhu

20-24

24o

C.


(49)

1. Persentase Daya Tumbuh Planlet

Planlet hidup adalah meliputi planlet yang tumbuh dan mengalami penghambatan atau penghentian pertumbuhan namun tidak mati. Planlet yang hidup mulai dihitung dari awal sampai akhir pengamatan yaitu umur 4 MST (Minggu Setelah Tanam) dengan dengan rumus sebagai berikut :

% daya tumbuh = x 100%

2. Tinggi Planlet

Pengukuran tinggi planlet diukur pada umur 2-4 MST. Pengukuran tinggi planlet pada umur 2-3 MST dilakukan dengan cara menggunakan penggaris yang ditempelkan pada dinding botol kultur karena planlet tidak dikeluarkan dari botol kultur dan pengukuran di mulai dari batas batang pokok hingga permukaan atas tanaman. Pengukuran tinggi planlet pada umur 4 MST dilakukan dengan cara planlet dikeluarkan dari botol kultur, dibilas dengan air mengalir kemudian dibentangkan pada penggaris dan diukur tingginya mulai dari batas batang pokok hingga ujung tanaman yang paling panjang.

3. Panjang Akar

Pengamatan dan pengukuran panjang akar dilakukan pada saat tanaman sudah berumur 4 MST. Proses pengukuran dilakukan dengan cara menggunakan penggaris dimana tanaman dikeluarkan dari botol kultur, dibilas dengan air mengalir kemudian dibentangkan pada pengggaris dan diukur panjangnya mulai dari batas batang pokok hingga bulu-bulu akar yang terpanjang.

mati -inasi terkontam

-ditanam yang

planlet jumlah

ditanam yang

planlet jumlah


(50)

3.5 Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 faktor yaitu 4 konsentrasi NaCl (0%, 0,5%, 1%, 1,5%), 3 konsentrasi ZPT IBA (0%, 2,5%, 5%) dan 4 eksplan padi yaitu 1 varietas Diah Suci (DS) sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi 1700, 1701, dan obs-1704. Kombinasi dari ketiga faktor ini menghasilkan 48 perlakuan. Percobaan diulang sebanyak 5 kali untuk diamati komponen pertumbuhannya. Pada percobaan ini diperlukan botol kultur sebanyak 96 botol untuk setiap kali penanaman dan pada setiap botol ditanam 3 buah embrio padi.

Tabel 1. Kombinasi Perlakuan NaCl, ZPT IBA dan Galur

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C0 (DS) C1 (1700) C2 (1701) C3 (1704)

IBA (%) IBA (%) IBA (%) IBA (%)

B0 B1 B2 B0 B1 B2 B0 B1 B2 B0 B1 B2

A0 A0B0C0 A0B1C0 A0B2C0 A0B0C1 A0B1C1 A0B2C1 A0B0C2 A0B1C2 A0B2C2 A0B0C3 A0B1C3 A0B2C3 A1 A1B0C0 A1B1C0 A1B2C0 A1B0C1 A1B1C1 A1B2C1 A1B0C2 A1B1C2 A1B2C2 A1B0C3 A1B1C3 A1B2C3 A2 A2B0C0 A2B1C0 A2B2C0 A2B0C1 A2B1C1 A2B2C1 A2B0C2 A2B1C2 A2B2C2 A2B0C3 A2B1C3 A2B2C3 A3 A3B0C0 A3B1C0 A3B2C0 A3B0C1 A3B1C1 A3B2C1 A3B0C2 A3B1C2 A3B2C2 A3B0C3 A3B1C3 A3B2C3 Keterangan :

A0B0C0 = tanpa NaCl + tanpa IBA + DS

A1B0C0 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + DS

A2B0C0 = 1% NaCl + tanpa IBA + DS

A3B0C0 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + DS

A0B1C0 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS

A1B1C0 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS

A2B1C0 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS

A3B1C0 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS

A0B2C0 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + DS

A1B2C0 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + DS

A2B2C0 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + DS


(51)

A0B0C1 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1700

A1B0C1 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1700

A2B0C1 = 1% NaCl + tanpa IBA + 1700

A3B0C1 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1700

A0B1C1 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700

A1B1C1 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700

A2B1C1 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700

A3B1C1 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700

A0B2C1 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1700

A1B2C1 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700

A2B2C1 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700

A3B2C1 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700

A0B0C2 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1701

A1B0C2 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1701

A2B0C2= 1% NaCl + tanpa IBA + 1701

A3B0C2 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1701

A0B1C2 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701

A1B1C2 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701

A2B1C2 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701

A3B1C2 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701

A0B2C2 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1701

A1B2C2 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701

A2B2C2 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701

A3B2C2 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701

A0B0C3 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1704

A1B0C3 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1704

A2B0C3 = 1% NaCl + tanpa IBA + 1704

A3B0C3 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1704

A0B1C3 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704

A1B1C3 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704


(52)

A3B1C3 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704

A0B2C3 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1704

A1B2C3 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704

A2B2C3 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704

A3B2C3 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704

Tabel 2. Induksi Padi

Diah Suci Obs-1700 Obs-1701 Obs-1704 Keterangan A0B0C0

A1B0C0

A2B0C0

A3B0C0

A0B1C0

A1B1C0

A2B1C0

A3B1C0

A0B2C0

A1B2C0

A2B2C0

A3B2C0

A0B0C1

A1B0C1

A2B0C1

A3B0C1

A0B1C1

A1B1C1

A2B1C1

A3B1C1

A0B2C1

A1B2C1

A2B2C1

A3B2C1

A0B0C2

A1B0C2

A2B0C2

A3B0C2

A0B1C2

A1B1C2

A2B1C2

A3B1C2

A0B2C2

A1B2C2

A2B2C2

A3B2C2

A0B0C3

A1B0C3

A2B0C3

A3B0C3

A0B1C3

A1B1C3

A2B1C3

A3B1C3

A0B2C3

A1B2C3

A2B2C3

A3B2C3

Total 1x

induksi padi

24 botol 24 botol 24 botol 24 botol 96 botol

3.6 Analisis Data

Data yang diperoleh diuji secara statistik dengan menggunakan Uji Anova. Jika hasilnya berbeda nyata, maka dilakukan Uji Duncan’s pada taraf nyata 5 % SPSS 15.0. Rumusan hipotesis:

1. Hipotesis nihil atau nol (H0): parameter pada kontrol dan perlakuan tidak berbeda nyata.

2. Hipotesis alternatif (H1): parameter pada kontrol dan perlakuan berbeda nyata.


(53)

Interpretasi:

a. Nilai Fhitung > Ftabel atau nilai probabilitas (sig) < 0,05 = tidak signifikan,

maka H0 ditolak.

b. Nilai Fhitung > Ftabel atau nilai probabilitas (sig) > 0,05 = signifikan, maka


(54)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Persentase Daya Tumbuh Planlet

Planlet hidup adalah meliputi planlet yang tumbuh dan mengalami penghambatan atau penghentian pertumbuhan namun tidak mati. Setelah 4 MST tanaman kontrol (varietas DS) dan 3 galur mutan padi yaitu obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 ditumbuhkan ke dalam media MS dengan kombinasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA. Dalam percobaan ini kemampuan hidup planlet dilihat dari persentase daya tumbuhnya. Data persentase daya tumbuh planlet dari tanaman kontrol dan 3 galur mutan umur 4 MST ditampilkan pada tabel 3.

Tabel 3. Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4 MST

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C0 (DS) C1 (Obs.1700) C2 (Obs.1701) C3 (Obs.1704)

IBA (%) IBA (%) IBA (%) IBA (%)

0 2,5 5 0 2,5 5 0 2,5 5 0 2,5 5

%T %T %T %T %T %T %T %T %T %T %T %T

0 80 70 80 100 100 80 100 70 90 90 80 80

0,5 80 70 80 100 100 90 100 90 100 90 100 80

1 80 90 90 100 70 100 80 70 80 90 70 80

1,5 10 0 30 30 30 20 20 10 20 0 10 0

Berdasarkan data pada tabel 3 menunjukkan bahwa pada konsentrasi NaCl 0% dan IBA 0% persentase daya tumbuh planlet yang lebih tinggi terdapat pada galur mutan obs.1700 dan obs.1701 dengan persentase daya tumbuhnya adalah 100%, sedangkan pada tanaman kontrol hanya 80%. Hal ini menunjukkan bahwa tanpa pemberian perlakuan NaCl dan IBA, kedua galur mutan tersebut mempunyai kemampuan hidup yang lebih baik. Sedangkan dengan pemberian


(55)

konsentrasi NaCl sampai 1% dan konsentrasi IBA 0%, galur mutan obs.1700 memiliki persentase daya tumbuh lebih tinggi yaitu mencapai 100% dibandingkan dengan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya obs.1701 dan obs.1704. Pada pemberian konsentrasi NaCl hingga 1.5% dan IBA 0%, galur mutan obs.1700 masih tetap memiliki persentase daya tumbuh yang lebih baik dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya tetapi persentase daya tumbuhnya rendah yaitu hanya 30%.

Pada pengamatan persentase daya tumbuh planlet dengan konsentrasi NaCl 0% dan konsentrasi IBA hingga 5% menunjukkan bahwa persentase daya tumbuh galur mutan dan tanaman kontrol tidak jauh berbeda yaitu sekitar 80%-90%. Hal ini menunjukkan bahwa tanpa pemberian perlakuan konsentrasi NaCl dan cukup diberikan perlakuan konsentrasi IBA sampai 5% tanaman kontrol dan ketiga galur mutan tersebut mempunyai kemampuan hidup yang baik.

Pada konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% persentase daya tumbuh planlet yang lebih tinggi terdapat pada galur mutan obs.1700 dengan persentase daya tumbuhnya adalah 100%, sedangkan pada tanaman kontrol hanya 90%, obs.1701 dan obs.1704 mencapai 80%. Hal ini menunjukkan bahwa dengan pemberian perlakuan NaCl 1% dan IBA 5%, galur mutan obs.1700 mempunyai kemampuan hidup yang paling baik dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya.

4.2 Tinggi Planlet

Tinggi planlet diamati pada umur 2-4 MST. Adapun hasilnya berdasarkan Uji Anova dan Uji Duncan’s pada taraf 5% umur 2-4 MST memperlihatkan


(56)

adanya pengaruh yang berbeda terhadap pertambahan tinggi planlet seperti yang ditampilkan pada tabel 4, 5 dan 6.

Tabel 4. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 2 MST

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C0 (DS) C1 (1700)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 14.12a 13.15ab 9.55abcdef 11.61abc 11.11abc 11.97abc

0,5% 10.44abcd 9.59abcdef 9.07abcdefg 9.26abcdefg 8.88abcdefg 9.53abcdef

1% 5.67defghij 4.29fghijk 4.31fghijk 5.00efghijk 4.20ghijk 4.49fghijk

1,5% 0.73jk 0.30k 0.24k 0.50jk 1.15jk 0.57jk

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C2 (1701) C3 (1704)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 11.94abc 11.35abc 11.48abc 10.41abcd 9.56abcdef 10.26abcde

0,5% 10.14abcde 8.66bcdef 8.19bcdefgh 9.11abcdefg 7.80cdefgh 8.65bcdefg

1% 6.67cdefghi 3.98ghijk 5.30defghijk 4.62fghijk 3.17hijk 4.14ghijk

1,5% 2.60ijk 0.92jk 1.00jk 0.30k 0.30k 0.10k

Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)

Tabel 5. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C0 (DS) C1 (1700)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 21.39a 20.18ab 18.76abcd 19.18abcd 20.55ab 21.17a

0,5% 17.90abcd 20.18ab 20.06ab 19.06abcd 17.64abcde 20.20ab

1% 13.44cdefg 10.45fgh 16.06abcdef 14.21bcdefg 10.99fgh 14.74abcdefg

1,5% 2.39i

0.73i 0.59i 1.59i 1.93i 1.70i NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C2 (1701) C3 (1704)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 19.06abcd 20.01abc 19.82abc 19.58abc 19.82abc 20.25ab

0,5% 18.48abcd 20.27ab 19.58abc 18.50abcd 18.96abcd 18.80abcd

1% 14.98abcdefg 11.64efg 16.15abcdef 13.01defg 9.01gh 10.71fgh

1,5% 5.15hi

2.13i

1.21i

0.24i

1.31i

0.17i

Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)


(57)

Tabel 6. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 4 MST

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C0 (DS) C1 (1700)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 29.86abc 26.68abcde 27.64abcde 23.63abcdefgh 27.01abcde 28.63abcd

0,5% 27.91abcde

30.07ab

32.87a

24.18abcdefgh

25.17abcdefg

27.11abcde

1% 19.73defghi 15.37hi 23.40abcdefgh 20.51bcdefghi 16.29ghi 19.66defghi

1,5% 3.06k 0.00k 1.34k 3.31k 3.68k 3.22k

NaCl (%)

Tanaman Kontrol dan Galur Mutan

C2 (1701) C3 (1704)

IBA (%) IBA (%)

0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%

0% 24.60abcdefgh 20.38cdefghi 27.25abcde 25.80abcdef 27.84abcde 28.52abcd

0,5% 24.24abcdefgh 25.95abcdef 27.82abcde 25.57abcdef 28.17abcde 28.60abcd

1% 19.34defghi 16.61fghi 21.92bcdefgh 18.80efghi 12.00ij 19.84defghi

1,5% 6.05jk 2.14k 3.14k 0.00k 1.00k 0.00k

Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)

Pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% pada tabel 4 umur 2 MST menunjukkan bahwa tinggi planlet galur mutan obs.1701 lebih baik dari tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan tinggi planlet 6.67 cm. Sedangkan pada konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 0% rata-rata planlet mengalami penghambatan pertumbuhan baik itu pada tanaman kontrol maupun kedua galur mutan yaitu obs.1700 dan obs.1704, sedangkan pada galur mutan obs.1701 tanaman masih bertahan hidup dengan tinggi planletnya mencapai 2.60 cm. Hal ini menunjukkan bahwa dengan pemberian konsentrasi NaCl sampai 1.5% dan tanpa pemberian konsentrasi IBA (0%) pada umur 2 MST ternyata dapat mempengaruhi kemampuan hidup planlet tanaman kontrol dan ketiga galur mutan padi walaupun pertambahan tinggi planletnya tidak sebaik konsentrasi NaCl 1%.


(58)

Pemberian konsentrasi NaCl 0% dan IBA hingga 5%, galur mutan obs.1700 dan obs.1701 memiliki penampilan tinggi planlet yang lebih baik dari tanaman kontrol dan galur mutan obs.1704 dengan tinggi planlet masing-masing mencapai 11.98 cm dan 11.48 cm. Pada kombinasi konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% hanya galur mutan obs.1701 yang memiliki tinggi planlet lebih baik dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan tinggi planlet 5.3 cm. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian variasi konsentrasi NaCl dan IBA serta kombinasi keduanya ternyata mempengaruhi penampilan tinggi planlet pada umur 2 MST.

Hasil pengamatan umur 4 MST tinggi planlet pada tabel 6 menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% ternyata galur mutan obs.1700 mempunyai tinggi planlet yang lebih baik dari tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan tinggi planlet 20.51 cm. Sedangkan pada konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 0% rata-rata planlet mengalami penghambatan pertumbuhan yaitu pada tanaman kontrol, galur mutan obs.1700, obs.1701 tinggi planlet berkisar antara 3.06–6.05 cm, sedangkan pada galur mutan obs.1704 planlet tidak tumbuh sama sekali. Pada pemberian konsentrasi NaCl 0% dan IBA hingga 5%, galur mutan obs.1700 dan obs.1704 memiliki penampilan tinggi planlet yang lebih baik dari tanaman kontrol dan galur mutan lainnya dengan tinggi planlet masing-masing mencapai 28.63 cm dan 28.52 cm. Sedangkan pada pemberian kombinasi dengan konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% hanya tanaman kontrol dan galur mutan obs.1701 memiliki tinggi planlet yang lebih baik dibandingkan kedua galur mutan lainnya dengan masing-masing tinggi planlet 23.40 cm dan 21.92 cm. Pada pemberian konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 5%


(1)

Stok (5) Glycine Myo- Inositol Nicotine Acid Pyridoxine HCl

Thiamine HCl

0,20 10,0 0,05 0,05 0,04

5

Stok (6) FeSO4. 7H2O

- Na2 EDTA

2,78 3,72

5

Gula Pasir Bacto Agar

20 8

Stok NaCl 0%

0,5 % 1 % 1,5 % Stok ZPT

IBA

0 mg/l 2,5 mg/l


(2)

Lampiran 4. Hasil Anova Tinggi Planlet Padi Umur 2-4 MST

MST Sumber Jumlah

Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat

Tengah Probabilitas

2 Perlakuan 4242.993(a) 47

NaCl 4.039.411 3 1.346.470 .000*

IBA 44.171 2 22.085 .155tn

Galur 50.114 3 16.705 .237tn

NaCl * IBA 11.164 6 1.861 .987tn

NaCl * Galur 27.051 9 3.006 .985tn

IBA * Galur 33.748 6 5.625 .823tn

NaCl * IBA * Galur 37.334 18 2.074 1000tn

Galat 2.250.962 192 11.724

Total 16.539.666 240

3 Perlakuan 13434.778(a) 47

NaCl 12.948.506 3 4.316.169 .000*

IBA 37.119 2 18.560 .356tn

Galur 72.700 3 24.233 .257tn

NaCl * IBA 177.894 6 29.649 .133tn

NaCl * Galur 69.052 9 7.672 .918tn

IBA * Galur 14.814 6 2.469 .991tn

NaCl * IBA * Galur 114.694 18 6.372 .993tn

Galat 3.429.253 192 17.861

Total 60.092.267 240

4 Perlakuan 25754.076(a) 47

NaCl 24.319.781 3 8.106.594 .000*

IBA 285.703 2 142.851 .024*

Galur 114.642 3 38.214 .384tn

NaCl * IBA 348.242 6 58.040 .164tn

NaCl * Galur 409.664 9 45.518 .287tn

IBA * Galur 52.290 6 8.715 .965tn

NaCl * IBA * Galur 223.754 18 12.431 .996tn

Galat 7.186.128 192 37.428

Total 116.547.458 240

Keterangan : * : berbeda nyata pada P < 0.05 tn : tidak berbeda nyata


(3)

Lampiran 5. Hasil Uji Duncan Tinggi Planlet Padi

5.1. Tinggi Planlet Padi Umur 2 MST

NaCl N Subset alpha = 0.05

1 2 3 4 1

1.5% 60 .7282d

1% 60 46.588c

0.5% 60 91.147b

0% 60 113.772a

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000

Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)

5.2. Tinggi Planlet Padi Umur 3 MST

NaCl N Subset alpha = 0.05

1 2 3 1

1.5% 60 15.997c

1% 60 129.542b

0.5% 60 191.420a

0% 60 199.873a

Sig. 1.000 1.000 .176

Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)

5.3. Tinggi Planlet Padi Umur 4 MST

NaCl

N Subset alpha = 0.05

1 2 3 1

IBA N

Subset alpha = 0.05

1 2 1

1.5% 60 22.455c 2.5% 80 174.001b

1% 60 186.263b 0% 80 185.307 185.307ab

0% 60 264.897a 5% 80 200.626a

0.5% 60 272.965a Sig. .193 .079

Sig. 1.000 1.000 .421

Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)


(4)

Lampiran 7. Hasil Anova dan Hasil Uji Duncan Panjang Akar Padi 4 MST

Hasil Anova Panjang Akar Padi 4 MST

Keterangan

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat

Tengah Probabilitas

Perlakuan 1520.204(a) 47

NaCl

829.783 3 276.594 .000

*

IBA

280.884 2 140.442 .000

*

Galur

9.833 3 3.278 .430tn

NaCl * IBA

244.594 6 40.766 .000*

NaCl * Galur

63.560 9 7.062 .042*

IBA * Galur

37.288 6 6.215 .111tn

NaCl * IBA * Galur

54.261 18 3.014 .640tn

Galat 681.468 192 3.549

Total 5.333.854 240

Keterangan : * : berbeda nyata pada P < 0.05 tn : tidak berbeda nyata

Hasil Uji Duncan Panjang Akar Padi 4 MST

NaCl

N Subset alpha = 0.05

1 2 3 1

IBA N

Subset alpha = 0.05

1 2 1

1.5% 60 .5742c 5% 80 27.970b

1% 60 36.368b 2.5% 80 28.994b

0% 60 49.545a 0% 80 51.414a

0.5% 60 52.848a Sig. .731 1.000

Sig. 1.000 1.000 .338

Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)


(5)

Lampiran 8. Gambar Penampilan Planlet Hidup, Planlet Mati, Planlet

Yang Terkontaminasi

(a) (b)

(c)

Keterangan :

(a)

: Planlet hidup

(b)

: Planlet mati


(6)

Lampiran 9. Gambar Rata-Rata Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4

MST

Keterangan :

(a) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Varietas DS umur 4 MST (b) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1700 umur 4 MST (c) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1701 umur 4 MST (d) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1704 umur 4 MST

0 5 10 15 20 25 30 Ju m lah P lan le t/ b ot ol

NaCl 0% 24 21 24

NaCl 0.5% 24 21 24

NaCl 1% 24 27 27

NaCl 1.5% 3 0 9

0% 2.5% 5%

IBA Variet as DS (C0)

0 5 10 15 20 25 30 35 Ju m lah P la n le t/ b ot ol

NaCl 0% 30 30 24

NaCl 0.5% 30 30 27

NaCl 1% 30 21 30

NaCl 1.5% 9 9 6

0% 2.5% 5%

IBA Obs.1700 (C1) 0 5 10 15 20 25 30 35 J u m lah P lan le t/ b ot ol

NaCl 0% 30 21 27

NaCl 0.5% 30 27 30

NaCl 1% 24 21 24

NaCl 1.5% 6 3 6

0% 2.5% 5%

IBA Obs.1701 (C2) 0 5 10 15 20 25 30 35 J u m lah P lan le t/ b ot ol

NaCl 0% 27 24 24

NaCl 0.5% 27 30 24

NaCl 1% 27 21 24

NaCl 1.5% 0 3 0

0% 2.5% 5%

IBA Obs.1704 (C3)