2.22 in vitro callus and shoot induction of “mahkota dewa” by manipulation of plant growth regulators and explant

Tabel 14 Pengaruh kombinasi 2,4-D dan BA terhadap viabilitas kalus eksplan biji mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 skoring 2.5 2.40 c 3.20 abc 3.20 abc 1.84 5.0 4.20 a 4.20 a 2.80 bc 2.04 10.0 3.80 ab 2.40 e 4.00 a 1.96 Rata-rata skoring 1.97 1.93 1.95 2.5 2.40 3.20 2.80 1.81 y 5.0 4.00 4.40 4.00 2.13 x 10.0 3.80 4.60 4.00 2.14 x Rata-rata skoring 1.95 2.12 2.01 2.5 2.40 3.80 3.20 1.88 y 5.0 4.00 4.40 4.20 2.16 x 10.0 3.80 3.00 4.00 2.01 xy Rata-rata skoring 1.95 2.03 2.06 2.5 2.60 4.20 4.00 2.00 5.0 4.00 4.60

4.80 2.22

10.0 4.20 3.80 4.40 2.14 Rata-rata skoring 2.00 2.15 2.21 5 MST 7 MST 9 MST 11 MST 13 MST 2.5 2.80 4.20 4.00 2.02 5.0 4.00 4.80 4.60 2.22 10.0 4.20 3.80 4.40 2.14 Rata-rata skoring 2.01 2.15 2.21 Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . a-d: beda nyata pada interaksi 2,4-D dan BA, k-l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor 2,4-D. Tabel 15 Pengaruh kombinasi 2,4 -D dan BA terhadap bobot basah kalus eksplan daun mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 g 2.5 0.024 0.324 0.124 0.16 5.0 0.144 0.4260 0.050 0.21 10.0 0.056 0.308 0.5080 0.29 Rata-rata g 0.11 0.33 0.23 Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . Tabel 16 Pengaruh kombinasi 2,4 -D dan BA terhadap bobot kering kalus eksplan daun mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 g 2.5 0.00 0.048 0.014 0.02 5.0 0.010 0.052 0.014 0.03 10.0 0.004 0.042 0.063 0.03 Rata-rata g 0.01 l 0.04 k 0.03 kl Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . k-l: beda nyata faktor BA. Bobot basah dan Bobot kering Kalus Daun IIa. Berdasarkan analisis ragam bahwa interaksi antara 2,4-D dan BA berpengaruh tidak nyata terhadap bobot basah Lampiran 13 dan juga tidak nyata terhadap bobot kering Lampiran 14. Pada Lampiran 14 tampak bahwa BA sebagai faktor tunggal berpengaruh nyata. Tabel 15 memperlihatkan rata-rata bobot basah perlakuan. Rata-rata bobot kering terlihat pada Tabel 16. Tabel 17 Pengaruh kombinasi 2,4 -D dan BA terhadap bobot basah kalus eksplan biji mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 g 2.5 1.484 c 2.180 bc 1.492 c 1.47 x 5.0 1.698 c 2.866 ab 2.302 bc 1.65 xy 10.0 1.840 bc 2.138 bc 3.490 a 1.70 y Rata-rata g 1.46 l 1.68 k 1.68 k Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . a-d: beda nyata pada interaksi 2,4-D dan BA, k-l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor 2,4-D. Tabel 18 Pengaruh kombinasi 2,4 -D dan BA terhadap bobot kering kalus eksplan biji mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 g 2.5 0.166 b 0.154 b 0.154 b 0.81 y 5.0 0.1180 b 1.496 a 0.182 b 0.99 x 10.0 0.152 b 0.1360 b 0.186 b 0.81 y Rata-rata g 0.80 l 1.01 k 0.82 l Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . a-d: beda nyata pada interaksi 2,4-D dan BA, k-l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor 2,4-D. Biji IIb. Berdasarkan analisis ragam bahwa interaksi 2,4-D dan BA berpengaruh nyata terhadap bobot basah Lampiran 19 dan berpengaruh sangat nyata terhadap bobot kering Lampiran 20. Rata-rata bobot basah kalus dan bobot kering, masing -masing ditunjukkan pada Tabel 17 dan 18. Rata-rata bobot basah tertinggi pada perlakuan 10 mgl 2,4-D + 1.0 mgl BA, berbeda tidak nyata dengan perlakuan 5.0 mgl 2,4-D + 0.5 mgl BA. Rata-rata bobot kering tertinggi pada perlakuan 5.0 mgl 2,4 -D + 0.5 mgl BA. Pembahasan Pembentukan kalus diawali pada tepi bagian eksplan yang terluka, kemudian berkembang ataupun menjad i bengkak karena berkembangnya ukuran kalus hingga menutupi seluruh eksplan. Pembengkakan jaringan karena sel aktif membelah secara terus menerus. Untuk itulah diperlukan suatu kombinasi ZPT untuk memacu pembelahan sel yang terus menerus. Beberapa hari setelah pembengkakan, lapisan epidermis dipenuhi dengan dua atau beberapa sisi eksplan yang menunjukkan massa kalus putih dan friable. Pola perkembangan kalus pada tahap ini menunjukkan inisiasi aktivitas meristematik kalus yang terjadi pada seluruh permukaan eksplan daun atau pada bagian tertentu yang menutupi ¼ - ¾ bagian belahan potongan daun. Terbukti bahwa pada kontrol MS tanpa ZPT pada kedua eksplan daun dan biji tidak mampu menghasilkan kalus. Penelitian ini juga membuktikan bahwa pada dua jenis eksplan yang digunakan yaitu daun dan biji dikulturkan dalam berbagai kombinasi perlakuan 2,4-D dan BA dapat menghasilkan kalus. 2,4-D dan BA tersebut mensuplai tambahan hormon kepada hormon endogen yang secara alami telah tersedia dalam eksplan. Auksin dan sitokinin pada beberapa penelitian diberikan dengan rasio yang sama untuk menginduksi kalus pada spesies tanaman yang digunakan Akeng Shukor 1998; Durand-Villa et al. 1989; Kamada Harada 1971. Sementara itu, penelitian lain oleh Gautam et al. 1993 melaporkan bahwa rasio auksin dan sitokinin yang tidak sama unequal ratio diperlukan bagi keberhasilan induksi kalus Azadirachta indica. Induksi kalus eksplan daun dan biji mahkota dewa pada penelitian ini tidak menggunakan rasio auksin dan sitokinin yang sama dan tanpa sitokinin. Pendapat bahwa auksin tanpa sitokinin pada beberapa spesies tanaman mampu menginduksi kalus. Pada tanaman dikotil mengharuskan adanya sitokinin dengan konsentrasi yang lebih rendah daripada auksin untuk optimalisasi induksi kalus George Sherrington 1984. Hal tersebut sesuai dengan hasil penelitian ini dengan kombinasi terbaik yaitu pada dengan penambahan 2.5 mgl 2,4-D + 0.5 mgl BA pada eksplan daun. Induksi kalus terbaik pada eksplan biji yaitu dengan penambahan 10.0 mgl 2,4-D + 0.5 mgl BA pada media MS. Berbeda dengan penelitian Mukhri 1985 tentang kultur kalus pada tanaman temulawak bahwa kalus didapat pada media yang mengandung 10 mgl BA dan 15 mgl NAA. Apabila dipindahkan ke media yang mengandung 10 mgl BA dan 1 mgl 2,4-D kalus yang terbentuk akan menghasilkan tunas, akar, dan embrioid. Hasil penelitian Sondahl dan Sharp pada tahun 1977 bahwa eksplan daun Coffea arabica ditanam pada medium MS + Kinetin 22 µ M ≈ 0,43 mg + 2,4 D 2 µ M ≈ 4,862 mg dapat membentuk kalus Ammirato 1982; Tisserat 1985. Embriogenesis somatik Coffea arabica dari eksplan daun dikulturkan dalam medium MS + kinetin 20 µ M + 2,4 D 5 µ M. Percobaan III : Pengaruh Taraf Konsentrasi NAA dan BA dalam Menginduksi Kalus Mahkota Dewa dengan Eksplan Daun dan Biji. Hasil Kondisi umum Daun IIIa. Eksplan daun yang ditanam pada media MS yang ditambahkan NAA dan BA ternyata terbentuk kalus secara keseluruhan. Eksplan yang ditanam pada berbagai perlakuan mulai mengalami perubahan pada 2 MST. Eksplan mulai membengkak pada bagian tulang daun dan tepi daun pada 2 MST. Pengaruh interaksi ZPT auksin NAA dan sitokinin BA pada pembentukan kalus eksplan daun mahkota dewa disajikan pada Tabel 19. Interaksi sangat nyata antara NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan pada 5 HST. Interaksi nyata antara NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan 2, 3, dan 4 MST, perkembangan kalus pada 3 MST, dan viabilitas kalus 7, 9, 11, dan 13 MST. Pembentukan kalus terjadi pada semua eksplan dau n yang dikulturkan pada media perlakuan 100 terbentuk kalus. Kontaminasi terjadi pada 2 MST dan 3 MST, yaitu sebesar 20. Biji IIIb. Eksplan biji yang ditanam pada media MS yang ditambahkan ZPT NAA dan BA dapat menginduksi terbentuknya kalus dengan persentase pembentukan kalus mencapai 100. Eksplan yang ditanam pada berbagai perlakuan mulai mengalami perubahan pada 2 MST. Semua eksplan membengkak dan lambat laun berwarna hijau kecoklatan, ada juga eksplan berwarna kecoklatan. Eksplan biji yang berwarna coklat pada keseluruhan bagian eksplan, masih mampu membentuk kalus. Kontaminasi yang terjadi sebesar 3.33. Tekstur kalus sebanyak 66.67 kompak. Pengaruh NAA dan BA serta interaksi keduanya pada kultur eksplan biji mahkota dewa tertera pada Tabel 20. Tabel 20 menunjukkan bahwa interaksi NAA dan BA berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan warna eksplan 3 dan 4 MST dan saat inisiasi. Interaksi NAA dan BA berpengaruh nyata terhadap viabilitas kalus pada 9 MST. Tabel 19 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BA terhadap pembentukan kalus dari eksplan daun mahkota dewa Perlakuan No Peubah NAA BA NAAxBA 1. 2. 3. 4. 5. 6. Perubahan warna eksplan 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST Saat inisiasi kalus Perkembangan kalus 3 MST 5 MST 7 MST 9 MST 11 MST 13 MST Viabilitas kalus 3 MST 5 MST 7 MST 9 MST 11 MST 13 MST Bobot basah kalus Bobot kering kalus tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn Keterangan: tn = Berpengaruh tidak nyata, = Berpengaruh nyata pada taraf 5, dan = Berpengaruh nyata pada taraf 1. Perubahan Warna Eksplan Daun IIIa. Hasil analisis ragam pada Lampiran 21 menunjukkan bahwa terdapat interaksi sangat nyata antara NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan daun pada 5 MST dan interaksi nyata antara NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan pada 2, 3, dan 4 MST. Pengaruh interaksi NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan daun tersaji pada Tabel 21. Terlihat bahwa pada 5 MST, eksplan daun berada pada skor warna daun hijau dan hijau tua pada perlakuan 20.0 mgl NAA tanpa BA dan 40.0 mgl NAA tanpa BA, berbeda nyata tidak nyata dengan perlakuan 20.0 mgl NAA + 0.5 mgl BA dan 20.0 mgl NAA + 1.0 mgl BA. Biji IIIb. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada 1 MST eksplan belum memperlihatkan perubahan warna. Eksplan biji masih tetap berwarna putih kekuningan pada 1 MST. Perubahan mulai terjadi pada 2 MST dan terus terjadi hingga 5 MST. Sebagian eksplan berwarna hijau kecoklatan. Pengaruh interaksi NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan biji tersaji pada Tabel 22. Hasil analisis ragam pada Lampiran 27 memperlihatkan bahwa terdapat interaksi sangat nyata antara NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan biji pada 3 dan 4 MST. Tabel 20 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BA terhadap pembentukan kalus dari eksplan biji mahkota dewa Perlakuan No Peubah NAA BA NAAxBA 1. 2. 3. 4. 5. 6. Perubahan warna eksplan 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST Saat inisiasi kalus Perkembangan kalus 3 MST 5 MST 7 MST 9 MST 11 MST 13 MST Viabilitas kalus 5 MST 7 MST 9 MST 11 MST 13 MST Bobot basah kalus Bobot kering kalus tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn Keterangan: tn = Berpengaruh tidak nyata, = Berpengaruh nyata pada taraf 5, dan = Berpengaruh nyata pada taraf 1. Saat Inisiasi Kalus Daun IIIa. Berdasarkan hasil sidik ragam bahwa interaksi NAA dan BA terhadap saat inisiasi kalus eksplan daun, berpengaruh tidak nyata Lampiran 22. Saat inisiasi kalus rata-rata perlakuan yaitu 18.33 HST Tabel 23. Tabel 23 menunjukkan pengaruh interaksi NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan biji. Skor tertinggi yaitu pada perlakuan 20.0 mgl NAA tanpa BA. Eksplan pada perlakuan tersebut berwarna hijau dan hijau tua. Biji IIIb. Berdasarkan hasil sidik ragam bahwa terdapat interaksi yang sangat nyata antara NAA dan BA terhadap saat inisiasi kalus eksplan biji Lampiran 28. Saat inisiasi kalus tercepat pada eksplan biji pada perlakuan 20.0 mgl NAA + 0.5 mgl BA, yaitu 27.40 HST Tabel 24. Tabel 21 Pengaruh kombinasi NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan daun mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 skoring 20 4.80 a 4.60 a 4.40 4.60 x 40 5.00 a 3.40 b 3.20 b 3.87 y Rata-rata skoring 4.90 k 4.00 l 3.80 l 20 4.80 a 4.60 a 4.40 a 4.60 x 40 4.80 a 3.00 b 3.20 b 3.67 y Rata-rata skoring 4.80 k 3.80 l 3.80 l 20 4.80 a 4.60 a 4.40 a 4.60 x 40 4.80 a 3.00 b 3.20 b 3.67 y Rata-rata skoring 4.80 k 3.80 l 3.80 l 20 4.80 a 4.60 a 4.40 a 4.60 x 40 4.80 a 2.60 b 2.80 b 3.40 y Rata-rata skoring 4.80 k 3.60 l 3.60 l 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . a-d: beda nyata pada interaksi NAA dan BA, k- l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor NAA. Perkembangan Kalus Daun IIIa. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa terdapat interaksi nyata antara NAA dan BA terhadap perkembangan kalus eksplan daun pada 3 MST Lampiran 23. Tabel 25 memperlihatkan data hasil pengamatan pengaruh interaksi NAA dan BA terhadap perkembangan kalus eksplan daun mahkota dewa. Perkembangan kalus ditentukan dengan sistem skoring. Skor tertinggi perkembangan kalus eksplan daun pada perlakuan 20 mgl NAA dan 0.5 mgl BA, berbeda tidak nyata dengan perlakuan 20 mgl NAA tanpa BA dan 40 mgl + 1.0 mgl BA. Pada 3 MST perlakuan -perlakuan tersebut, 26 – 50 kalus menutupi eksplan, akan tetapi pada 7 MST mulai bertambah yaitu 51 – 75 dan 76 – 100 kalus menutupi eksplan. Tabel 22 Pengaruh kombinasi NAA dan BA terhadap perubahan warna eksplan biji mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 skoring 20 3.20 2.80 1.80 1.74 40 1.80 3.00 2.00 1.63 Rata-rata skoring 1.70 kl 1.84 k 1.52 l 20 4.60 a 3.40 a 4.00 a 2.11 x 40 2.00 b 4.40 a 3.40 a 1.91 y Rata-rata skoring 1.90 2.09 2.04 2 MST 3 MST 4 MST 20 5.00 a 3.80 ab 4.00 ab 2.17 x 40 2.00 c 4.40 ab 3.40 b 1.97 y Rata-rata skoring 1.95 2.13 2.04 20 5.00 3.80 4.00 2.17 x 40 4.00 3.20 3.00 1.97 y Rata-rata skoring 2.23 k 1.99 l 1.99 l Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi x + 0.5 12 . a-d: beda nyata pada interaksi NAA dan BA, k- l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor NAA. Biji IIIb. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa terdapat interaksi tidak nyata antara NAA dan BA terhadap perkembangan kalus eksplan biji Lampiran 29. Skor rata-rata perlakuan pada 3, 5, 7, 9, 11, dan 13 MST tersaji pada Tabel 26. Tabel 23 Pengaruh kombinasi NAA dan BA terhadap saat inisiasi kalus eksplan daun mahkota dewa NAA BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 HST 20 19.40 15.80 17.20 17.47 40 20.80 21.00 15.80 19.20 Rata-rata HST 20.10 k 18.40 kl 16.50 l Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. a-d: beda nyata pada interaksi NAA dan BA, k-l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor NAA. Tabel 24 Pengaruh interaksi NAA dan BA terhadap saat inisiasi kalus eksplan biji mahkota dewa NAA BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 HST 5 MST 20 50.60 a 27.40 d 35.40 c 3.62 40 0.00e 43.60 ab 37.20 bc 2.47 Rata-rata HST 1.97 l 3.56 k 3.61 k Keterangan: Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5. Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi Log X. a-d: beda nyata pada interaksi NAA dan BA, k-l: beda nyata faktor BA, dan x- z: beda nyata faktor NAA. Viabilitas Kalus Daun IIIa. Berdasarkan data statistik, interaksi NAA dan BA berpengaruh nyata terhadap viabilitas eksplan daun pada 7, 9, 11, dan 13 MST Lampiran 24. Viabilitas kalus juga ditentukan dengan sistem skoring. Skor tertinggi viabilitas kalus eksplan daun yaitu pada perlakuan 40.0 mgl NAA + 0.5 mgl BA, berbeda tidak nyata dengan perlakuan 20.0 mgl NAA + 1.0 mgl BA. Kalus tidak berwarna bening dan berwarna hijau bening. Data hasil pengamatan tersaji pada Tabel 27. Biji IIIb. Hasil analisis ragam pada Lampiran 30 bahwa interaksi NAA dan BA berpengaruh tidak nyata terhadap viabilitas kalus eksplan biji. Skor rata- rata perlakuan pada setiap pengamatan tersaji pada Tabel 28. Tabel 25 Pengaruh kombinasi NAA dan BA terhadap perkembangan kalus eksplan daun mahkota dewa 2,4-D BA mgl Rata-rata mgl 0.5 1.0 skoring 20 2.60 ab 3.40 a 2.20 b 1.78 40 2.00 b 2.00 b 2.80 ab 1.65 Rata-rata skoring 1.66 1.77 1.72 3 MST 5 MST 20 2.80 3.40 2.60 1.83 40 3.20 3.20 3.20 1.91 Rata-rata skoring 1.86 1.94 1.82 20 3.20 4.00 3.00 1.97 40 3.80 3.60 3.60 2.03 Rata-rata skoring 1.99 2.07