Perbanyakan dan penginduksian keragaman somaklon pada tanaman dianthus Caryophyllus Linn melalui kultur in vitro
PERBANYAKAN DAN PENGI NDUKSIAN
KERAGAMAW SOMAKLON PADA TANAMAN
Dianthus caryophyllus Linn
MELALUI KULTUR,.In vitro
Oleh
NURHAJATI ANSORI
PROGRAM
PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
19 9 3
SUMMARY
NURHAJATI ANSORI. Plant propagation and induction of somaclonal variation on Dianthus caryophyllus Linn. through
vitro culture. (Under supervision G.
A.
in
Wattimena as chair-
man, Livy Winata Gunawan, Soleh Salahuddin, Alex Hartana,
and Mohamad Ismachin as members of the advisory committee)
The objectives of the studies were:
(1) to develop
(dependablein v i t r o propagation method in obtaining vigerous planlets by using retardant, (2) to develop method of
(obtainingdetectable in v i t r o variation both spontaneous as
well as using irradiation technique.
Research was conducted in series of experiments, (1)
three preliminary experiments (cv nnScanian*,
wCalypso" and
"White Candy"),
(2)
two experiments on propagation and
somaclonal variation (cv nrScanianand =Pink Sprayn), one
experiment on aclimatitation ( c v "Pink Sprayn), and (3) two
experiments on callus embryogenesis (cv "ScaniaW. "Pink
:Spraynn,"Red Corsonn,and
nnLanrasnn).
The purpose of the
preliminary field experiment was to study the growth pattern of cutting upto flowering. Lab experiments were designed to study the effects of auxin IAA, cytokinin BAP and
lcinetin on shoot formation, and
2,4-D,
concentration level of
cytokinin BAP and kinentin on callus induction.
Two
separate
propagation and
experiments
were
somaclonal
variation
first experiment, growth
conducted
2.50 and 5.00 ppm),
lused.
type
IAA
study.
plant
In the
retardant (ancyrnidol 0.50
ppm, paclobutrazol 2.50 and 5.00
0.75
on
and
ppm, and uniconazole
0.1 pprn and kinetin 1 pprn were
In the second experiment, same concentration and
of
growth
retardant were
cytokinins kinetin
1 ppm
and
used, and
BAP
combined with
1 ppm, cultures were
irradiated at level of 0, 1000, 1500, and 2000 rad. PlantLets from the second experiment were planted on the medium
I
soil,
(5:5:0),
zeolit, and
(5:5:1),
OST
with
(0:O:l)
with composition (10:O).
1
and
composition
(0:lO:l)
0 and
(10:0:0),
soil and
(10:0.5);
OST
and soil
only.
For embryogenesis research there were also two separate
(0.3, 0.6,
experiments. The first one using 2.4-D
and cytokinin (without cytokinin, kinetin at 0.5
0.9
ppm)
and 1.0
ppm, BAP at 0.5 and 1.0 pprn). The second experiment was the
same as the first one except for the concentration level,
they were
2.4-D
(0.3, 0.6,
0.9, 1.2,
and
1.5
ppm)
and
cytokinin (without cytokinin, kinetin at 0.4 and 0.8 ppm,
I3AP at 0.4
and 0.8
ppm).
Then half
of callus from the
second experiment were planted on the liquid medium with no
aditional growth regulator, and the other half were planted
on the solid medium with zeatin 1 ppm.
aclimatitation period, that was, the height was the same
order as the level of irradiation.
Number of leaves were
in accordance with the number of branches.
The first flower harvested at 38 weeks after planting.
The highest percentage of blooming plants was 81.3 percent,
obtained from plants treated with
5.00
ppm uniconazole.
Irradiation up to 1500 rad could increase the percentage of
i~looming plants upto
48.2
percent. Higher percentage of
blooming plants was obtained in culture BAP than kinetin.
After the first harvest, flowers were harvested
every two
week. At the second harvest, retardant, irradiation, and
their interaction showed significant effects on the number
of flower per plant, number of flower bud per plant, and
flower diameter, while at the third harvest the effect was
only on
number of flower per plant- The highest number of
flower per plant was 9.1 flowers, shown by plant treated
with 1 ppm kinetin and no retardant, however they had the
smallest flower diameter. Among the irradiated plants, the
highest number of flowers was 6.1 flowers and number of
flower bud was 7.7
buds,
induced by the application of
1500 rad.
Changing of flower color was found on both irradiated
and
unirradiated
plants.
There were
three unirradiated
plants which showed white flowers from pink mother plant.
The
irradiated plants showed several differences flower
color : three plants which were yellow flowers with pink
stripes: one plant had
flowers with
pink
some branches which were yellow
stripes, others branches
were
pink:
fiveteen plants which were pink flowers with white dots.
These
indicate
that
there
were
spontaneous
somaclonal
variation from tissue culture and also from physical mutagen induction given by gamma rays irradiation.
For all cultivars, "Scania" , "Red Corso", and "Lanras" ,
treated with ancymidol showed an increase on callus weight
up to three times compare to untreated one. Callus were
very compact, and they failed to regenerate. The highest
callus weight was 17.6 g, shown by cultivar "Lanrasn treated with 0.3
ppm 2,4-D
and 1 ppm BAP.
From other trial
using cultivars "Pink Sprayss,"Red CorsosT,and "Lanrasssit
was found that callus weight were decrease, but about 10-18
percents were regenerated, from callus emerged shoots and
roots
through
somatic embryos.
BAP
showed
better
than
kinetin inducing somatic embryos, for all tree cultivars,
both in liquid and solid medium.
R I NGKASAN
NURHAJATI ANSORI. Perbanyakan dan
somaklon
penginduksian keragaman
pada tanaman D i a n t h u s c a r y o p h y l l u s Linn. melalui
kultur in vitro (Dibawah bimbingan G. A. Wattimena sebagai
ketua, Livy Winata Gunawan, Soleh Sollahuddin, Alex Hartana
dan Mohamad Ismachin sebagai anggota).
Penelitian
ini
bertujuan
pertama
metode perbanyakan in vitro D i a n t h u s
untuk
mendapatkan
caryophyllus
Linn.
yang menghasilkan planlet tegar, mampu tumbuh dan berkemlbang menjadi
dengan
tanaman dewasa dan berproduksi
menggunakan
retardan.
Tujuan
kedua
(berbunga),
mendapatkan
metode untuk memperoleh keragaman somaklon melalui tehnik
in vitro baik tanpa radiasi maupun dengan radiasi.
Pada pelaksanaannya penelitian ini terdiri dari 3 unit
penelitian pendahuluan di lapang
unit percobaan perbanyakan,
si, dan 2 unit percobaan
litian pendahulun
huhan
dan di laboratorium, dua
1 unit percobaan aklimatisa-
embriogenesis dari kalus.
Pene-
di lapang untuk mengetahui pola pertum-
tanaman dari
mulai
stek sampai tanaman berbunga,
sedangkan yang di laboratorium ujicoba tingkat konsentrasi
auksin IAA, dan sitokinin BAP dan kinetin untuk induksi
tunas majemuk, serta ujicoba kombinasi perlakuan 2,4-D dan
sitokinin
BAP
dan
kinetin
serta
retardan
(ancymidol,
uniconazole, dan paclobutrazol) untuk induksi kalus.
Penelitian perbanyakan dan keragaman somaklon terdiri
tfari
2
percobaan
terpisah.
Percobaan
pertama
mengenai
.induksi tunas dan akar serta ketegarannya dengan mengujikan
jenis retardan (ancymidol 0.50 dan 0.75 ppm, paclobutrazol
2-50 dan 5.00 ppm, dan uniconazole 2.50
dan 5.00
pprn).
Auksin IAA 0.1 pprn dan kinetin 1 ppm digunakan sebagai zat
pengatur tumbuh dasar.
Percobaan kedua masih
mengenai
induksi tunas dan akar serta ketegarannya dengan mengujikan
jenis retardan (ancymidol 0.50 dan 0.75 ppm, paclobutrazol
2-50 dan 5.00 ppm, uniconazole 2.50 dan 5.00 ppm) dan jenis
sitokinin (kinetin 1 pprn dan BAP lppm), yang setelah subkultur pertama
diradiasi (0, 1000, 1500. dan 2000 rad).
Penelitian aklimatisasi menguji komposisi media
:zeolit, dan
(5::)
OST
dengan
(10:O:l)
dan
tlengan perbandingan
perbandingan
(0lO:l)
( 10 :0)
,
(10:0:0),
tanah,
(5:5:0),
kemudian tanpa
( 10 :1 )
, dan
( 10:0.5 )
zeolit
untuk
tanah dan zeolit, dan terakhir hanya tanah saja.
Penelitian embriogenesis terdiri
terpisah.
dari
dua percobaan
Percobaan pertama uji tingkat konsentrasi 2,4-D
(0.3, 0.6, 0.9 ppm) dan sitokinin (tanpa sitokinin, kinetin
13.5
dan 1.0 ppm, BAP
0.5
dan 1.0
ppm).
Percobaan kedua
hampir sama dengan percobaan pertama dengan berbeda konsentrasi 2,4-D (0.3, 0.6,
0.9, 1.2, 1.5 ppm) dan sitokinin
(tanpa sitokinin, kietin 0.4 dan 0.8 ppm, BAP 0.4 dan 0.8
pprn). Kemudian kalus hasil percobaan kedua sebagian ditanam
pada media cair tanpa zat pengatur tumbuh, sebagian lagi
pada media padat dengan zeatin 1 ppm.
Hasil uji
pada
coba retardan menunjukkan bahwa
konsentrasi 0.75 ppm
memberi
ancymidol
pengaruh yang paling
baik untuk semua peubah yang diamati.
Tinggi tunas dapat
dikendalikan dengan penggunaan retardan,
baik
ancymidol,
uniconazol maupun paclobutrazol.
Keadaan tunas-tunas yang
terbentuk cukup tegar dan hijau.
Hasil pengamatan mikros-
kopis, stomata serta
butir-butir
bertambah.
ini
Kenyataan
klorofil cukup banyak
menunjukkan
adanya
perbaikan
anatomis jaringan sebagai dampak dari penggunaan retardan.
Jumlah
tunas yang
berkisar sekitar 4-6.
dihasilkan
Keadaan ini memberikan harapan nilai tambah yang
baik
lebih
dari perbanyakan kultur jaringan bila dibandingkan
konvensional. Dari satu eksplan yang ditanam
dengan cara
akan diperoleh 30-45 planlet setelah mengalami 3 kali subkultur sekitar
3-4
bulan,
berarti
4-5
kali lipat dari
cara konvensional dalam waktu sama.
Tampaknya
baik
perlakuan
radiasi,
sitokinin
maupun
retardan mempunyai pengaruh yang saling menopang keberhasilan dari kultur in vitro tanaman Dianthus ini.
terdapat kerusakan
kehadiran BAP
tunas-tunas
atau
titik
tumbuh
oleh
kinetin, dapat
samping,
dan
retardan
Sekalipun
radiasi,
membantu
dapat
karena
menginduksi
mengakibatkan
tunas-tunas yang terbentuk lebih tegar dan hijau-
Hasil pengamatan menunjukkan kecenderungan makin tinggi
dosis
makin
radiasi
rendah
keberhasilan
aklimatisasi.
Retardan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata, persentase
tertinggi
ppm
0.75
perlakuan
hasil
dicapai
oleh yang
mendapat
(82.
persen).
Planlet
50
retardan
yang baik
tetapi
yang
mendapat
(77 persen).
perlakuan
ancymidol
tidak mendapat
kinetin,
menunjukkan
Oleh karena
itu terdapat
kecenderungan kinetin dapat menggantikan perlakuan retardan, dengan syarat keadaan lingkungan dan penyediaan hara
waktu aklimatisasi perlu diperhatikan secara intensif.
Pada akhir masa vegetatif
kan dari botol)
tinggi
(32 minggu setelah dikeluar-
tanaman menunjukan
keadaan
yang
sebaliknya dari waktu dalam botol kultur, yaitu cenderung
makin
tinggi
tanaman
dengan
makin
Keadaan ini diduga akibat pertumbuhan
tingginya
radiasi.
tunas lateral yang
cepat menjadi cabang yang lebih tinggi dibandingkan dengan
batang
utama.
batang
utama
Pengukuran
sedangkan
tinggi
di
di
lapangan
botol
kultur
pada
pada
cabang
yang
tertinggi. Percabangan yang kurang pada tanaman yang diradiasi kemungkinan karena lebih pesat pertumbuhannya ke arah
tinggi.
Jumlah
daun
sesuai
dengan
percabangan,
ternyata
percabangan sedikit jumlah daunnyapun sedikit.
Panen bunga yang pertama dilakukan pada waktu tanaman
berumur 38 minggu setelah tanam.
berbunga
tertinggi
rata-rata
Persentase tanaman yang
81.3
persen
dicapai
oleh
t
yang mendapat perlakuan uniconazole 5.00
berasal
dari perlakuan
rata-rata persentase
radiasi
berbunga
ppm.
Tanaman yang
1500 rad
paling
menunjukkan
tinggi yaitu
48.2
persen. Sitokinin BAP menghasilkan persentase bunga lebih
tinggi dibanding dengan kinetin.
Panen berikutnya dilaku-
kan selang 2 minggu. Pada panen ke-2 baik perlakuan retardan, radiasi maupun interaksinya menunjukkan perbedaan yang
nyata pada peubah jumlah bunga mekar, kuncup bunga, dan
diameter bunga, sedangkan pada panen ke-3 hanya pada peubah
jumlah bunga mekar.
Jumlah bunga mekar tertinggi dicapai
pada tanaman yang mendapat kinetin 1 ppm tanpa perlakuan
retardan
kecil.
yaitu 9.1,
sedangkan diameter bunganya paling
Tanaman yang mendapat perlakuan sinar gamma 1500
rad memberikan jumlah bunga mekar terbanyak yaitu 6.L
jumlah kuncup bunga terbanyak yaitu
dan
7.7.
Perubahan warna bunga terjadi baik pada tanaman yang
diberi perlakuan radiasi maupun tanpa radiasi.
tanaman
Terdapat 3
(tanpa diradiasi, mendapat perlakuan BAP 1 ppm
ditambah uniconazol 2-50 ppm) yang bunganya putih, dimana
induknya berbunga merah muda.
Pada
tanaman yang diradiasi
sinar gamma terjadi perubahan warna bunga :
4
tanaman warna
bunganya kuning muda bergaris-garis pendek merah muda; 1
tanaman yang percabangannya
berbunga kuning
merah muda,
sedang
yang
1.5 tanaman
berbunga
cabang
merah muda
muda bergaris
lain seperti
induknya;
berbintik-bintik
putih.
Keadaan ini menunjukkan terjadi keragaman somaklon hasil
kultur jaringan sebagai akibat keadaan formula media ditambah zat pengatur tumbuh baik tanpa radiasi maupun dengan
radiasi sinar gamma.
Perlakuan ancymidol dapat meningkatkan berat kalus
sampai
(
3
"Scania",
kali
"Red
lipat
untuk
3
Corso", dan
kultivar
"Lanras" )
terlalu kompak walaupun menunjukkan
.
yang
dicobakan
Keadaan
adanya
kalus
pembentukkan
klorofil tetapi tidak terjadi regenerasi kalus. Berat kalus
tertinggi dicapai
perlakuan 2,4-D 0.3
oleh
kultivar
ppm ditambah
Hasil percobaan berikutnya
"Lanrasw yang mendapat
BAP 1 ppm yaitu 17.6
g.
(pada kultivar "Pink Sprays1,
"Red Corsow, dan "Lanras") ternyata berat kalusnya menurun,
tetapi terjadi regenerasi.
Kalus dapat membentuk tunas dan
akar melalui embrio somatik, sekalipun persentasenya masih
rendah yaitu sekitar 10-18 persen.
Tampaknya BAP lebih
baik dari kinetin dalam induksi embrio somatik baik pada
media cair maupun media padat untuk ketiga
dicobakan.
kultivar yang
PERBANYAKAN
DAN
PENGIDUKSIAN
KERAGAMAN
SOMAKLON
PADA TANAMAN
Dianthus caryophyl1us L i m n
MELALUI
KULTUR
n
V i t l r o
oleh
NURHAJATI ANSORI
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM
INSTITUT
PASCA
SARJANA
P E R T A N I A N BOGOR
1993
Judul Disertasi
: PERBANYAKAN DAN PRNGINDURSIAW KERAGAliAW
SOE4AlUON PADA TANAHAN Dianthus C-0phyllus Linn HBIALUI KULTUR in V i t r o
Nama Mahasiswa
: NURHASATI ANSORI
Womor Pokok
: 87502
Prof. Dr Ir G. A. Wattimena
Dr Ir Livy Winata Gunawan
br Ir Soleh Solahuddin
nAnggota
Anggota
dr Ir Alex Hartana
Dr Ir Mohamad Ismachin
Anggota
Anggota
rn Pasca Sarjana
Tanggal lulus
: 3 Juli 1993
R I W A Y A T
HIDUP
Penulis adalah putri dari almarhum R. Atje Tohir dengan
R.
Maemunah, dilahirkan tanggal 7 Agustus 1947 di Bogor.
Pada tanggal 4 September 1971 penulis menikah dengan Ahmad
Ansori Mattjik, dan dikaruniai dua orang anak yaitu Mirna
Nuraeni dan Andri Badruddin.
Pendidikan yang telah ditempuh penulis, tamat Sekolah
Dasar di Mardiyuana Rangkasbitung pada tahun 1959.
Sekolah Menengah
tahun 1962.
Pertama Negeri
diperoleh di Sukabumi
Menyelesaikan Sekolah Menengah Atas Negeri di
Sukabumi tahun 1965, kemudian
Pakultas
Ijazah
Pertanian,
Institut
melanjutkan pendidikan pada
Pertanian
Bogor
(FP-IPB).
Gelar sarjana dari Departemen Agronomi diperoleh pada tahun
1971.
Tahun 1984 melanjutkan pendidikan di Fakultas Pasca
Sarjana-IPB pada program studi Agronomi bidang kekhususan
Pisiologi Tanaman.
Tahun
1987
mendapat gelar Hagister
Sain, melanjutkan pada program doktor di IPB.
Tahun
1973
penulis memulai
bekerja
pada
Departemen
Agronomi, FP-IPB sampai tahun 1975. Tahun 1975-1981 penulis
mengajukan cuti diluar tanggungan negara karena mengikuti
suami yang tugas belajar di Amerika Serikat.
Dua tahun
terakhir di Amerika Serikat bekerja sebagai asisten peneliti pada Department of Agronomy-Colorado State University.
Tahun
1983
diangkat kembali menjadi
dosen pada Jurusan
Budidaya Pertanian, FP-IPB sampai sekarang.
KATA
Puji
syukur
PENGANTAR
dipanjatkan
ke
hadlirat
Allah
SWT
yang
telah melimpahkan rahmat dan karunia serta memberikan ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini.
Tulisan ini merupakan laporan dari keseluruhan rangkaian penelitian kultur jaringan tanaman Dianthus caryophyllus
],inn yang dikerjakan baik di laboratorium maupun di lapang.
Penelitian
merupakan
syarat
yang
harus
dipenuhi
untuk
mendapatkan gelar doktor pada Program Pasca Sarjana, Instit u t Pertanian Bogor (PPS-IPB).
Dalam
kesempatan
yang
baik
ini
penulis
menyampaikan
terimakasih dan penghargaan pada Rektor Institut Pertanian
I30gOr beserta
stafnya,
dan
stafnya,
Ketua
Dekan
Jurusan
Fakultas
Budidaya
Pertanian
beserta
Pertanian
beserta
stafnya, yang telah memberikan kesempatan untuk mengikuti
program pendidikan di PPS-IPB.
Kepada Direktur Tim Manajemen Program Doktor DEPDIKBUD
yang telah menyediakan dana untuk program pendidikan dan
pelaksanaan
penghargaan.
penelitiannya,
disampaikan
terimakasih
dan
Ucapan yang sama disampaikan kepada Lembaga
Inenelitian IPB yang telah membantu mendapatkan dana , dan
I'usat Antar Universitas Bioteknologi IPB yang telah memberi
kesempatan untuk menggunakan faboratorium beserta alatnya.
Kepada penyelenggara Super Semar yang telah membantu memberikan biaya penelitian ini disampaikan ucapan yang sama.
Ucapan terimakasih dan penghargaan yang khusus disamgaikan dengan rasa hormat kepada bapak Prof.
Dr. G. A.
Wattimena, MSc.
sebagai ketua komisi pembimbing, ibu Dr.
1 r. Livy Winata
Gunawan, bapak Dr. Ir. Soleh Solahuddin,
IISc., bapak Dr. Ir. Alex Hartana, MSc., dan bapak Dr. Ir.
PIohamad Ismachin, MSc. sebagai anggota komisi yang telah
bersedia membimbing, memberi petunjuk dan saran
mulai dari
pembuatan rencana penelitian, pelaksanaan penelitian sampai
clengan penyusunan disertasi ini.
Kepada bapak dan ibu dosen PPS-IPB yang telah banyak
ntembekali ilmu dan pengetahuan disampaikan terirnakasih dan
penghargaan.
Ucapan yang sama diperuntukkan kepada para
pegawai Laboratorium Bioteknologi Jurusan BDP, FP-IPS dan
1.aboratorium
Kultur
Jaringan PAU
Boioteknologi
IPB, PT
Inkarla, serta Kebun Percobaan Pasir Sarongge, yang telah
banyak membantu pelaksanaan penelitian ini,
Ucapan
terimakasih yang
tidak
terhingga disampaikan
kepada yang terhormat kedua orang tua (ibu dan ibu mertua),
yang tiada henti-hentinya mengiringi dengan doa.
Ungkapan
terimakasih dan penghargaan yang tulus disampaikan pada
suami
tercinta
dan
kedua
putra-putri
kami,
yang
telah
memberi pengertian, dorongan, dan bantuan yang tiada ternilai dalam berbagai macam langkah penyelesaian studi ini.
Akhirnya
uluran
kepada
tangan
baik
semua
pihak
langsung
yang
maupun
terimakasih yang sebesar-besarnya.
telah
tidak,
memberikan
disampaikan
DAFTAR
IS1
Keterangan
Halaman
..........................................
RINGKASAN
vi
RIWAYAT HIDUP ...................................... xiv
FENGANTAR
xv
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * . - . - - - - - . - * - . - - -xvi
- - i- - DAFTAR TABEL
XX
xxiv
DAFTAR GAMBAR
DlAFTAR TABEL LAMPIRAN
xxvi
xxvii
DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Kegunaan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Pertelaahan Tanaman Dianthus Caryophyllus Linn
Syarat Tumbuh
Perbanyakan
Hama dan Penyakit
Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh pada Kultur
Jaringan
Auksin
Sitokinin
Retardan (Zat Penghambat Tumbuh)
Kultur Jaringan Dianthus Caryophyllus Linn
Perubahan Kromosom dan Gen
Mutagen
..........................................
.......................................
......................................
..............................
.............................
...................................
................................
........................................
..............................
...
....................................
......................................
................................
.........................................
........................................
.....................................
..............
......-
.......................
..........................................
DAFTAR
IS1
(lanjutan)
Keterangan
Halaman
Keragaman Somaklon ...............................
Pengertian pengelompokan keragaman somaklon ...
Cara mendapatkan keragaman somaklon
Embriogenesis ....................................
...........
EIAHAN DAN METODA
......................
...................................
.................................
............................
Tempat dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Metoda Percobaan
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan 1 . Perbanyakan dan keragaman
somaklon
Percobaan 2 Embriogenesis
Pengamatan
H A S I L DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum
Perbanyakan
Pengaruh jenis dan tingkat konsentrasi
retardan pada kultur in vitro
Pengaruh jenis sitokinin dan retardan
pada kultur in vitro
Pengaruh radiasi sinar gamma pada
kultur in vitro
Pengaruh zeolit den OST pada saat aklimatisasi
Pengaruh sitokinin, retardan, dan radiasi
pada saat aklimatisasi
.
.........................
....................
...................................
.....................................
......................................
38
38
42
45
49
49
50
56
56
59
59
61
64
.................
64
...........................
69
...............................
.
........................
74
79
84
xix
DAFTAR
ISI
(lanjutan)
Keterangan
Halaman
.............................
88
................................
88
Keraqaman Somaklonal
Pengaruh sitokinin, radiasi, dan retardan pada
produksi bunga
Perubahan morfologi bunga
hasil kultur
in vitro
Embriogenesis
...............................
....................................
Pengaruh auksin dan sitokinin terhadap
embriogenesis
Pembahasan Umum
Perbanyakan
Keragaman somaklonal
Embriogenesis
KIESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAIFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
102
111
...............................
..................................
...................................
111
123
123
................................
130
..........................
.......................................
............................................
.....................................
...........................................
128
133
135
138
147
DAFTAR
TABEL
Keterangan
Halaman
Rata-rata peubah yang diamati pada
tiga jenis retardan dengan dua tingkat
konsentrasi pada kultivar "Scanian
.........
Rata-rata jumlah tunas dan tinggi tunas pada
kultivar "Pink Spray" 2 minggu setelah tanam.
Rata-rata jumlah stomata daun pada permukaan
bagian atas dan bawah
Rata-rata jumlah tunas pada kultivar
"Pink Spray", umur 1, 2, dan 3 minggu setelah
65
73
.....................
74
.................
75
diradiasi (subkultur ke-2)
Rata-rata tinggi tanaman pada kultivar
"Pink Spray", umur 1, 2, dan 3 minggu setelah
77
diradiasi (subkultur ke-2)
Pengaruh interaksi antara sitokinin, retardan,
dan radiasi terhadap rata-rata jumlah tunas
kuftivar "Pink Sprayn umur 3 minggu setelah
diradiasi
78
.................
..................................
Pengaruh interaksi antara sitokinin, retardan,
dan radiasi terhadap rata-rata tinggi tunas
kultivar "Pink Spraym1umur 3 minggu setelah
diradiasi
79
Pengaruh perbandingan
tanah, zeolit dan
OST terhadap banyaknya planlet kultivar
..................................
"Pink Spray" yang tumbuh pada saat aklimatisasi
( 3 minggu seteiah tanam)
80
...................
UAFTAR
TABEL
(lanjutan)
Halaman
Keteranqan
Pengaruh perbandingan tanah dan OST
terhadap banyaknya plantlet kultivar
"Pink Spray" yang tumbuh pada saat
aklimatisasi (6 minggu setelah tanam)
.......
Persentase tumbuh dari plantlet kultivar
"Pink Spray", umur 2 minggu pada saat
aklimatisasi.....
Pengaruh radiasi terhadap rata-rata tinggi
...........................
tunas, jumlah tunas, dan jumlah daun
kultivar "Pink Spray" untuk umur 3, 5, 7,
dan 9 minggu pada saat aklimatisasi.........
Pengaruh sitokinin dan retardan terhadap
rata-rata tinggi tunas dan jumlah anakan
pada kultivar #'Pink Spray", umur 32 minggu
setelah tanam (akhir masa vegetatif)
Pengaruh sitokinin dan retardan terhadap
........
rata-rata jumlah cabang dan jumlah daun
pada kultivar "Pink Spray", umur 3 2 minggu
setelah tanam (akhir masa vegetatif)
Pengaruh radiasi terhadap rata-rata tinggi
.......
tunas, jumlah anakan, jumlah cabang, dan
jumlah daun pada kultivar "Pink Sprayn
umur 32 minggu setelah tanam (akhir masa
vegetatif)
Persentase tanaman berbunga kultivar
"Pink Spray" panen I pada minggu ke-38
setelah tanam (270 hari)
.................................
....................
82
85
87
89
90
90
92
DAFTAR
TABEL
(lanjutan)
Nomor
16.
Keterangan
Ha laman
Pengaruh sitokinin, retardan dan radiasi
terhadap rata-rata jumlah bunga mekar dan
kuncup bunga, serta diameter bunga
terlebar kultivar "Pink Spray" pada panen
I1 minggu ke-40 setelah tanam (284 hari)
Pengaruh sitokinin, retardan dan radiasi
terhadap rata-rata jumlah bunga mekar,
....
17.
jumlah kuncup bunga, dan diameter bunga
terlebar kultivar "Pink Spray" pada panen
I11
pada minggu ke-42 setelah tanam
(299 hari)
..................................
18.
Banyaknya tanaman yang mengalami perubahan
warna bunga serta jenis warna bunga
(kultivar "Pink "Spray")
Jumlah botol kultur yang menghasilkan
....................
19.
20.
21.
sejumlah tanaman yang berbunga (kultivar
"Pink Spray").
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landraslm, "Scanialm dan '#Red Carsoms
dengan dan tanpa ancymidol (Anc), serta
tingkat konsentrasi auksin dan sitokinin
pada 41 hari setelah tanam
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landrasw, "Scania", dan "Red Carsow
dengan dan tanpa ancymidol pada 41 hari
setelah tanam
94
95
104
..............................
106
.................
112
..............................
113
DAFTAR
TABEL
Clanjutan)
blomor
22.
23.
24.
Keteranqan
Halaman
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landras", "Pink Spray", dan "Red Carso"
pada tingkat konsentrasi auksin dan sitokinin
pada 41 hari setelah tanam..................
115
Jumlah botol kultur kalus yang beregenerasi
membentuk embrio pada media cair tanpa zat
pengatur tumbuh, umur 73 hari setelah tanam. 117
Jumlah botol kultur kalus yang beregenerasi
membentuk embrio pada media padat ditambah
zeatin, umur 73 hari setelah tanam..........
118
DAFTAR
GAMBAR
Keterangan
Halaman
Rumus bangun a ) ancymidol
c ) uniconazole
b) paclobutrazol
............................
Penqaruh B A P dan Kinetin pada pertumbuhan
tunas minggu ke-8 setelah tanam.......
Irisan melintang daun
Pengaruh interaksi antara retardan,
.....
.....................
sitokinin, dan radiasi pada jumlah bunga
I1
mekar hasil panen
.....................
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada jumlah kuncup
bunga hasil panen I1
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada diameter
bunga terlebar hasil panen I1
......................
.............
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada jumlah
bunga mekar hasil panen I11
a) Bunga yang tidak mengalami perubahan warna
b) Bunga yang mengalami perubahan warna
akibat radiasi sinar gamma
c ) Bunga yang mengalami perubahan pada
tanaman yang tidak di radiasi (kontrol).
a ) Kalus hijau yang mengandung klorofil
b) Irisan melintang kalus hijau
Tahapan proses pembentukan tunas dan akar
dari kalus
...............
...........
...............................
OAFTAR
Nomor
TABEL
LAMPIRAN
Halaman
Keterangan
................
Medium Murashige dan Skoog
Pengaruh auksin dan kultivar terhadap
persentase stek hidup dan berakar, umur 5
minggu setelah tanam ......................
Pengaruh auksin dan kultivar terhadap
rata-rata jumlah cabang (6 mst) dan jurnlah
bunga, diameter bunga pertama dan saat
mekar bunga pertama ( 2 3 mst)
Pengaruh tingkat konsentrasi IAA, kinetin
dan BAP terhadap rata-rata jumlah tunas
Dianthus kultivar "Scania" (6 mst)
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
..............
........
uuCalypsovq,
vvScania",dan "White Candyq1
pada perlakuan sitokinin dan retardan
Waktu yang digunakan untuk penanaman
eksplan dengan kultur in v i t r o pada
.....
percobaan uji sitokinin, retardan, dan
radiasi sampai tanaman berbunga dilapang
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
uji jenis konsentrasi retardan untuk semua
..
.......................
peubah yang diamati
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
uji jenis konsentrasi retardan dan radiasi
untuk peubah yang diamati
.................
DAFTAR
TABEL
LAMPIRAN
(lanjutan)
Nornor
9.
10.
Keterangan
Ha laman
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
aklimatisasi uji jenis konsentrasi retardan
.....
154
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
155
dan radiasi untuk peubah yang diamati
Rata-rata jumlah bunga mekar untuk
..........
11.
12.
13.
14.
Rata-rata jumlah kuncup bunga untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
Rata-rata diameter bunga terlebar untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
Rata-rata jumlah bunga mekar untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I11
Matriks korelasi
...........
156
...........
157
..........
..........................
158
159
DAFTAR
Nomor
1.
GAMBAR
LAMPIRAN
Keterangan
Halaman
Keadaan stomata dan butir klorofil pada
daun bagian atas dan bawah
a ) stomata dari daun tanpa retardan
b) stomata dari daun yang mendapat
perlakuan ancymidol 0.75 ppm.
Kromosom dari pucuk Dianthus c a r y o p h y l l u s
Linn hasil kltur i n v i t r o
a) Dari tanaman kontrol
b) Dari tanaman yang mendapat perlakuan
S A P 1 ppm + Paclobutrazole 5 . 0 0 ppm,
diradiasi 1500 rad.......
Tahapan penanaman planlet hasil kultur
in vitro dari mulai aklimatisasi sampai
berbunga
a) Saat aklimatisai umur 9 mst
..........
2.
..............
3.
160
161
b) Bibit dalam bumbungan umur 13 mst
..........
4.
c ) Tanaman berbunga umur 38 mst
Bunga Dianthus c a r y o p h y l l u s Linn hasil
perbanyakan konvensional di lapang
.......
162
163
PENDAHULUAN
Latar
Perkembangan
penemuan
yang
ilmu dan teknologi mengungkap
sangat
bermanfaat
manusia dimuka bumi ini.
macam
Belakang
bagi
kelangsungan
hidup
Dalam bidang pertanian berbagai
upaya telah dicobakan untuk
pengembangan
berbagai
menggunakan
menelusuri
teknologi
adalah pemanfaatan sistem biologi
maju.
kemungkinan
Bioteknologi
secara aseptik dan non
aseptik untuk kepentingan umat manusia
(Wattimena, 1988).
Bioteknologi tanaman merupakan suatu usaha perbaikan sifat
tanaman untuk mempertinggi
kuantitasnya melalui
produksi baik
manipulasi
sel
dan
kualitas maupun
molekul.
Teknik
ini dapat dilaksanakan melalui metode kultur jaringan.
Teknik kultur jaringan mempunyai dua kegunaan utama
yaitu,
pertama,
menghasikan
propagula
lebih unggul dan lebih mantap sesuai dengan program
per-
baikan
sifat-sifat
(Gunawan,
memperoleh
relatif
menghasilkan
1984).
bibit
singkat,
genetik
Melalui
dan
metode
berjumlah
dapat
fenotip
banyak,
pula
memiliki sifat-sifat unggul.
kultur
lebih
dan
atau
kedua,
yang
bermutu
baik
yang
tanaman
yang
yang
jaringan selain
seragam
diperoleh
dikehendaki
dalam
varietas
waktu
yang
Keberhasilan perbanyakan dengan metode kultur jaringan
telah
banyak
dilaporkan,
sehingga
sangat
menggembirakan
para pengusaha agribisnis karena menjanjikan nilai tambah
.yang sangat menguntungkan.
:secara in
v i t r o masih
Usaha
pemuliaan
memerlukan
tanaman hias
serangkaian
penelitian
yang panjang untuk mencapai keberhasilannya.
Dianthus
caryophyllus
Linn
merupakan
tanaman bunga potong yang mempunyai
ltomoditas ini mulai
~[Anonimous,1988).
~nui di kota-kota
negeri
maupun
menduduki
pasar
Akhir-akhir
salah
satu
ni lai ekonomi tinggi
domistik
tahun
.
1987
ini Dianthus banyak dite-
besar, baik sebagai bunga produksi dalam
impor.
Pada
hari-hari
besar
permintaan
konsumen akan bunga potong Dianthus tampaknya masih belum
tzerpenuhi, karena keterbatasan persediaannya.
Oleh karena
i.tu memproduksi bunga potong Dianthus merupakan tantangan,
bagaimana kita dapat memasok kebutuhan domistik dan bahkan
ntengekspor kenegara-negara pengguna komoditas ini.
Dalam usaha budidaya tanaman Dianthus berbagai kendala
yang
belum
terpecahkan dengan runtas, diantaranya
genyediaan bibit.
Sampai saat
adalah
ini bibit tanaman Dianthus
rrasih diimpor dari negara lain, diantaranya dari Belanda.
Negara
pemasok tersebut memiliki
negara pengimpor
ini,
sehingga
hak paten
yang melarang
memperbanyak sendiri tanaman
negara
negara pengekspor.
pengimpor
Dianthus
sangat bergantung
pada
Penelitian perbanyakan D. caryophyllus dengan
gunakan
teknik
beberapa
peneliti
mengungkapkan
Murashige
akar,
yang
terdahulu.
bahwa
Skoog
&
jaringan,
mg
2
(MS)
telah
dilaporkan
Earle dan Langhans
per
dapat
liter
2,4-D
menginduksi
oleh
(1975)
pada
media
pembentukkan
Selanjutnya kalus tersebut hanya berhasil memben-
kalus.
tuk
kultur
meng-
sedangkan
ditambah
eksplan
kinetin
dan
yang
NAA
ditanam
dapat
pada
membentuk
media
akar
MS
dan
tunas, hanya keberhasilannya sampai di lapang tidak dilaporkan.
Shabde
penelitiannya
pada
eksplan pucuk
tidak
ada
dan
tanaman
(1977) melaporkan
Dianthus
yang
hasil
menggunakan
berhasil membentuk tunas &an akar, tetapi
keterangan
Penelitian mengenai
dan Garton
Hurashige
keberhasilan
induksi
(1985) bahwa
kalus
sampai
diungkapkan
berbunga.
oleh
Bull
kombinasi IAA dan BAP, serta NAA
dan BAP pada konsentrasi tertentu dapat menginduksi kalus
tetapi belum berhasil beregenerasi menjadi tunas dan akar.
Ernawati
dan Gunawan
(1986) melaporkan
penggunaan
IAA
dan BAP dalam menginduksi tunas dan akar Dianthus, tetapi
belum berhasil sampai tanaman berproduksi.
Ansori
Demikian pula
(1987) melaporkan ha1 yang serupa yaitu penggunaan
IAA dan kinetin dapat menginduksi tunas dan akar Dianthus,
tetapi
belum
menyatakan
Dianthus
berhasil
penggunaan
dapat
sampai
di
ancymidol
menginduksi
lapangan.
pada
tunas-tunas
Diah
RuItur
yang
in
lebih
(1991)
vitro
hijau
clan
tegar,
tetapi
keberhasilan
I-endah,hanya sekitar
hasil di lapangnya.
(cecocel)
C:CC
ppm
clilapang sampai
rtasil
persen, dan tidak ada laporan
50
Odang
100
Keberhasilan
tumbuh
planlet
regenerasi
kalus
embrio somatik dilaporkan oleh Frey,
Saranga, dan Janick (1992).
dapat
persentase
10
persen, hanya tidak terungkap mengenai
pembungaannya.
tersebut
(1991) menyatakan penggunaan
keberhasilan
Dianthus membentuk
masih
ppm dan 1 ppm serta paclobutrazol
0.01
memberikan
aklimatisasinya
membentuk
sekalipun dinyatakan
tunas dan
embrio
akar, tetapi
tidak
dlijelaskan berapa besar keberhasilannya.
Perbanyakan melalui
teknik kultur
jaringan tentunya
slenghendaki memperoleh bibit yang mampu tumbuh dan berkembang menjadi tanaman dewasa yang dapat berproduksi, oleh
karena itu setiap Ease pertumbuhannya membutuhkan penelitian yang cermat.
Bila fase induksi tunas dan akar pada
kultur in vitro sudah tidak terlalu menjadi masalah, maka
kualitas dari planlet yang diperoleh perlu ditingkatkan
agar dapat melalui fase aklimatisasi.
Sebagaimana diketahui bahwa
dari
perbanyakan
kultur
planlet yang dihasilkan
jaringan
pada
banyak
tanaman
sering mengalami vitrus (tembus pandang), sehingga penampilannya
pada
lemah, mudah
planlet
Dianthus
patah, keadaan
(Ziv,
seperti mengalami etiolasi.
1991),
ini
tampak
bahkan
sekali
terkadang
Hartman dan Kester
(1983)
mengungkapkan bahwa tanaman hasil kultur jaringan memiliki
sel-sel palisade yang sedikit, sehingga memiliki klorofil
yang
sedikit pula,
Brainerd
hasil
dan
kultur
fungsi
akibatnya
Fuchigami
laju
(1981) menungkapkan
jaringan mempunyai
dengan
baik
fotositesisnya rendah.
dan
stomata
jumlahnya
bahwa
yang
tanaman
tidak ber-
sedikit,
sehingga
penyerapan C02 dan unsur hara melalui daun tidak berjalan
dengan baik, sehingga
dapat mengurangi laju fotosintesis.
Planlet Dianthus yang dihasilkan dari kultur in vitro pada
mediun
cair
mengalami
dan
konsentrasi
kekurangan
lilin pada
rendah
(
KERAGAMAW SOMAKLON PADA TANAMAN
Dianthus caryophyllus Linn
MELALUI KULTUR,.In vitro
Oleh
NURHAJATI ANSORI
PROGRAM
PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
19 9 3
SUMMARY
NURHAJATI ANSORI. Plant propagation and induction of somaclonal variation on Dianthus caryophyllus Linn. through
vitro culture. (Under supervision G.
A.
in
Wattimena as chair-
man, Livy Winata Gunawan, Soleh Salahuddin, Alex Hartana,
and Mohamad Ismachin as members of the advisory committee)
The objectives of the studies were:
(1) to develop
(dependablein v i t r o propagation method in obtaining vigerous planlets by using retardant, (2) to develop method of
(obtainingdetectable in v i t r o variation both spontaneous as
well as using irradiation technique.
Research was conducted in series of experiments, (1)
three preliminary experiments (cv nnScanian*,
wCalypso" and
"White Candy"),
(2)
two experiments on propagation and
somaclonal variation (cv nrScanianand =Pink Sprayn), one
experiment on aclimatitation ( c v "Pink Sprayn), and (3) two
experiments on callus embryogenesis (cv "ScaniaW. "Pink
:Spraynn,"Red Corsonn,and
nnLanrasnn).
The purpose of the
preliminary field experiment was to study the growth pattern of cutting upto flowering. Lab experiments were designed to study the effects of auxin IAA, cytokinin BAP and
lcinetin on shoot formation, and
2,4-D,
concentration level of
cytokinin BAP and kinentin on callus induction.
Two
separate
propagation and
experiments
were
somaclonal
variation
first experiment, growth
conducted
2.50 and 5.00 ppm),
lused.
type
IAA
study.
plant
In the
retardant (ancyrnidol 0.50
ppm, paclobutrazol 2.50 and 5.00
0.75
on
and
ppm, and uniconazole
0.1 pprn and kinetin 1 pprn were
In the second experiment, same concentration and
of
growth
retardant were
cytokinins kinetin
1 ppm
and
used, and
BAP
combined with
1 ppm, cultures were
irradiated at level of 0, 1000, 1500, and 2000 rad. PlantLets from the second experiment were planted on the medium
I
soil,
(5:5:0),
zeolit, and
(5:5:1),
OST
with
(0:O:l)
with composition (10:O).
1
and
composition
(0:lO:l)
0 and
(10:0:0),
soil and
(10:0.5);
OST
and soil
only.
For embryogenesis research there were also two separate
(0.3, 0.6,
experiments. The first one using 2.4-D
and cytokinin (without cytokinin, kinetin at 0.5
0.9
ppm)
and 1.0
ppm, BAP at 0.5 and 1.0 pprn). The second experiment was the
same as the first one except for the concentration level,
they were
2.4-D
(0.3, 0.6,
0.9, 1.2,
and
1.5
ppm)
and
cytokinin (without cytokinin, kinetin at 0.4 and 0.8 ppm,
I3AP at 0.4
and 0.8
ppm).
Then half
of callus from the
second experiment were planted on the liquid medium with no
aditional growth regulator, and the other half were planted
on the solid medium with zeatin 1 ppm.
aclimatitation period, that was, the height was the same
order as the level of irradiation.
Number of leaves were
in accordance with the number of branches.
The first flower harvested at 38 weeks after planting.
The highest percentage of blooming plants was 81.3 percent,
obtained from plants treated with
5.00
ppm uniconazole.
Irradiation up to 1500 rad could increase the percentage of
i~looming plants upto
48.2
percent. Higher percentage of
blooming plants was obtained in culture BAP than kinetin.
After the first harvest, flowers were harvested
every two
week. At the second harvest, retardant, irradiation, and
their interaction showed significant effects on the number
of flower per plant, number of flower bud per plant, and
flower diameter, while at the third harvest the effect was
only on
number of flower per plant- The highest number of
flower per plant was 9.1 flowers, shown by plant treated
with 1 ppm kinetin and no retardant, however they had the
smallest flower diameter. Among the irradiated plants, the
highest number of flowers was 6.1 flowers and number of
flower bud was 7.7
buds,
induced by the application of
1500 rad.
Changing of flower color was found on both irradiated
and
unirradiated
plants.
There were
three unirradiated
plants which showed white flowers from pink mother plant.
The
irradiated plants showed several differences flower
color : three plants which were yellow flowers with pink
stripes: one plant had
flowers with
pink
some branches which were yellow
stripes, others branches
were
pink:
fiveteen plants which were pink flowers with white dots.
These
indicate
that
there
were
spontaneous
somaclonal
variation from tissue culture and also from physical mutagen induction given by gamma rays irradiation.
For all cultivars, "Scania" , "Red Corso", and "Lanras" ,
treated with ancymidol showed an increase on callus weight
up to three times compare to untreated one. Callus were
very compact, and they failed to regenerate. The highest
callus weight was 17.6 g, shown by cultivar "Lanrasn treated with 0.3
ppm 2,4-D
and 1 ppm BAP.
From other trial
using cultivars "Pink Sprayss,"Red CorsosT,and "Lanrasssit
was found that callus weight were decrease, but about 10-18
percents were regenerated, from callus emerged shoots and
roots
through
somatic embryos.
BAP
showed
better
than
kinetin inducing somatic embryos, for all tree cultivars,
both in liquid and solid medium.
R I NGKASAN
NURHAJATI ANSORI. Perbanyakan dan
somaklon
penginduksian keragaman
pada tanaman D i a n t h u s c a r y o p h y l l u s Linn. melalui
kultur in vitro (Dibawah bimbingan G. A. Wattimena sebagai
ketua, Livy Winata Gunawan, Soleh Sollahuddin, Alex Hartana
dan Mohamad Ismachin sebagai anggota).
Penelitian
ini
bertujuan
pertama
metode perbanyakan in vitro D i a n t h u s
untuk
mendapatkan
caryophyllus
Linn.
yang menghasilkan planlet tegar, mampu tumbuh dan berkemlbang menjadi
dengan
tanaman dewasa dan berproduksi
menggunakan
retardan.
Tujuan
kedua
(berbunga),
mendapatkan
metode untuk memperoleh keragaman somaklon melalui tehnik
in vitro baik tanpa radiasi maupun dengan radiasi.
Pada pelaksanaannya penelitian ini terdiri dari 3 unit
penelitian pendahuluan di lapang
unit percobaan perbanyakan,
si, dan 2 unit percobaan
litian pendahulun
huhan
dan di laboratorium, dua
1 unit percobaan aklimatisa-
embriogenesis dari kalus.
Pene-
di lapang untuk mengetahui pola pertum-
tanaman dari
mulai
stek sampai tanaman berbunga,
sedangkan yang di laboratorium ujicoba tingkat konsentrasi
auksin IAA, dan sitokinin BAP dan kinetin untuk induksi
tunas majemuk, serta ujicoba kombinasi perlakuan 2,4-D dan
sitokinin
BAP
dan
kinetin
serta
retardan
(ancymidol,
uniconazole, dan paclobutrazol) untuk induksi kalus.
Penelitian perbanyakan dan keragaman somaklon terdiri
tfari
2
percobaan
terpisah.
Percobaan
pertama
mengenai
.induksi tunas dan akar serta ketegarannya dengan mengujikan
jenis retardan (ancymidol 0.50 dan 0.75 ppm, paclobutrazol
2-50 dan 5.00 ppm, dan uniconazole 2.50
dan 5.00
pprn).
Auksin IAA 0.1 pprn dan kinetin 1 ppm digunakan sebagai zat
pengatur tumbuh dasar.
Percobaan kedua masih
mengenai
induksi tunas dan akar serta ketegarannya dengan mengujikan
jenis retardan (ancymidol 0.50 dan 0.75 ppm, paclobutrazol
2-50 dan 5.00 ppm, uniconazole 2.50 dan 5.00 ppm) dan jenis
sitokinin (kinetin 1 pprn dan BAP lppm), yang setelah subkultur pertama
diradiasi (0, 1000, 1500. dan 2000 rad).
Penelitian aklimatisasi menguji komposisi media
:zeolit, dan
(5::)
OST
dengan
(10:O:l)
dan
tlengan perbandingan
perbandingan
(0lO:l)
( 10 :0)
,
(10:0:0),
tanah,
(5:5:0),
kemudian tanpa
( 10 :1 )
, dan
( 10:0.5 )
zeolit
untuk
tanah dan zeolit, dan terakhir hanya tanah saja.
Penelitian embriogenesis terdiri
terpisah.
dari
dua percobaan
Percobaan pertama uji tingkat konsentrasi 2,4-D
(0.3, 0.6, 0.9 ppm) dan sitokinin (tanpa sitokinin, kinetin
13.5
dan 1.0 ppm, BAP
0.5
dan 1.0
ppm).
Percobaan kedua
hampir sama dengan percobaan pertama dengan berbeda konsentrasi 2,4-D (0.3, 0.6,
0.9, 1.2, 1.5 ppm) dan sitokinin
(tanpa sitokinin, kietin 0.4 dan 0.8 ppm, BAP 0.4 dan 0.8
pprn). Kemudian kalus hasil percobaan kedua sebagian ditanam
pada media cair tanpa zat pengatur tumbuh, sebagian lagi
pada media padat dengan zeatin 1 ppm.
Hasil uji
pada
coba retardan menunjukkan bahwa
konsentrasi 0.75 ppm
memberi
ancymidol
pengaruh yang paling
baik untuk semua peubah yang diamati.
Tinggi tunas dapat
dikendalikan dengan penggunaan retardan,
baik
ancymidol,
uniconazol maupun paclobutrazol.
Keadaan tunas-tunas yang
terbentuk cukup tegar dan hijau.
Hasil pengamatan mikros-
kopis, stomata serta
butir-butir
bertambah.
ini
Kenyataan
klorofil cukup banyak
menunjukkan
adanya
perbaikan
anatomis jaringan sebagai dampak dari penggunaan retardan.
Jumlah
tunas yang
berkisar sekitar 4-6.
dihasilkan
Keadaan ini memberikan harapan nilai tambah yang
baik
lebih
dari perbanyakan kultur jaringan bila dibandingkan
konvensional. Dari satu eksplan yang ditanam
dengan cara
akan diperoleh 30-45 planlet setelah mengalami 3 kali subkultur sekitar
3-4
bulan,
berarti
4-5
kali lipat dari
cara konvensional dalam waktu sama.
Tampaknya
baik
perlakuan
radiasi,
sitokinin
maupun
retardan mempunyai pengaruh yang saling menopang keberhasilan dari kultur in vitro tanaman Dianthus ini.
terdapat kerusakan
kehadiran BAP
tunas-tunas
atau
titik
tumbuh
oleh
kinetin, dapat
samping,
dan
retardan
Sekalipun
radiasi,
membantu
dapat
karena
menginduksi
mengakibatkan
tunas-tunas yang terbentuk lebih tegar dan hijau-
Hasil pengamatan menunjukkan kecenderungan makin tinggi
dosis
makin
radiasi
rendah
keberhasilan
aklimatisasi.
Retardan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata, persentase
tertinggi
ppm
0.75
perlakuan
hasil
dicapai
oleh yang
mendapat
(82.
persen).
Planlet
50
retardan
yang baik
tetapi
yang
mendapat
(77 persen).
perlakuan
ancymidol
tidak mendapat
kinetin,
menunjukkan
Oleh karena
itu terdapat
kecenderungan kinetin dapat menggantikan perlakuan retardan, dengan syarat keadaan lingkungan dan penyediaan hara
waktu aklimatisasi perlu diperhatikan secara intensif.
Pada akhir masa vegetatif
kan dari botol)
tinggi
(32 minggu setelah dikeluar-
tanaman menunjukan
keadaan
yang
sebaliknya dari waktu dalam botol kultur, yaitu cenderung
makin
tinggi
tanaman
dengan
makin
Keadaan ini diduga akibat pertumbuhan
tingginya
radiasi.
tunas lateral yang
cepat menjadi cabang yang lebih tinggi dibandingkan dengan
batang
utama.
batang
utama
Pengukuran
sedangkan
tinggi
di
di
lapangan
botol
kultur
pada
pada
cabang
yang
tertinggi. Percabangan yang kurang pada tanaman yang diradiasi kemungkinan karena lebih pesat pertumbuhannya ke arah
tinggi.
Jumlah
daun
sesuai
dengan
percabangan,
ternyata
percabangan sedikit jumlah daunnyapun sedikit.
Panen bunga yang pertama dilakukan pada waktu tanaman
berumur 38 minggu setelah tanam.
berbunga
tertinggi
rata-rata
Persentase tanaman yang
81.3
persen
dicapai
oleh
t
yang mendapat perlakuan uniconazole 5.00
berasal
dari perlakuan
rata-rata persentase
radiasi
berbunga
ppm.
Tanaman yang
1500 rad
paling
menunjukkan
tinggi yaitu
48.2
persen. Sitokinin BAP menghasilkan persentase bunga lebih
tinggi dibanding dengan kinetin.
Panen berikutnya dilaku-
kan selang 2 minggu. Pada panen ke-2 baik perlakuan retardan, radiasi maupun interaksinya menunjukkan perbedaan yang
nyata pada peubah jumlah bunga mekar, kuncup bunga, dan
diameter bunga, sedangkan pada panen ke-3 hanya pada peubah
jumlah bunga mekar.
Jumlah bunga mekar tertinggi dicapai
pada tanaman yang mendapat kinetin 1 ppm tanpa perlakuan
retardan
kecil.
yaitu 9.1,
sedangkan diameter bunganya paling
Tanaman yang mendapat perlakuan sinar gamma 1500
rad memberikan jumlah bunga mekar terbanyak yaitu 6.L
jumlah kuncup bunga terbanyak yaitu
dan
7.7.
Perubahan warna bunga terjadi baik pada tanaman yang
diberi perlakuan radiasi maupun tanpa radiasi.
tanaman
Terdapat 3
(tanpa diradiasi, mendapat perlakuan BAP 1 ppm
ditambah uniconazol 2-50 ppm) yang bunganya putih, dimana
induknya berbunga merah muda.
Pada
tanaman yang diradiasi
sinar gamma terjadi perubahan warna bunga :
4
tanaman warna
bunganya kuning muda bergaris-garis pendek merah muda; 1
tanaman yang percabangannya
berbunga kuning
merah muda,
sedang
yang
1.5 tanaman
berbunga
cabang
merah muda
muda bergaris
lain seperti
induknya;
berbintik-bintik
putih.
Keadaan ini menunjukkan terjadi keragaman somaklon hasil
kultur jaringan sebagai akibat keadaan formula media ditambah zat pengatur tumbuh baik tanpa radiasi maupun dengan
radiasi sinar gamma.
Perlakuan ancymidol dapat meningkatkan berat kalus
sampai
(
3
"Scania",
kali
"Red
lipat
untuk
3
Corso", dan
kultivar
"Lanras" )
terlalu kompak walaupun menunjukkan
.
yang
dicobakan
Keadaan
adanya
kalus
pembentukkan
klorofil tetapi tidak terjadi regenerasi kalus. Berat kalus
tertinggi dicapai
perlakuan 2,4-D 0.3
oleh
kultivar
ppm ditambah
Hasil percobaan berikutnya
"Lanrasw yang mendapat
BAP 1 ppm yaitu 17.6
g.
(pada kultivar "Pink Sprays1,
"Red Corsow, dan "Lanras") ternyata berat kalusnya menurun,
tetapi terjadi regenerasi.
Kalus dapat membentuk tunas dan
akar melalui embrio somatik, sekalipun persentasenya masih
rendah yaitu sekitar 10-18 persen.
Tampaknya BAP lebih
baik dari kinetin dalam induksi embrio somatik baik pada
media cair maupun media padat untuk ketiga
dicobakan.
kultivar yang
PERBANYAKAN
DAN
PENGIDUKSIAN
KERAGAMAN
SOMAKLON
PADA TANAMAN
Dianthus caryophyl1us L i m n
MELALUI
KULTUR
n
V i t l r o
oleh
NURHAJATI ANSORI
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM
INSTITUT
PASCA
SARJANA
P E R T A N I A N BOGOR
1993
Judul Disertasi
: PERBANYAKAN DAN PRNGINDURSIAW KERAGAliAW
SOE4AlUON PADA TANAHAN Dianthus C-0phyllus Linn HBIALUI KULTUR in V i t r o
Nama Mahasiswa
: NURHASATI ANSORI
Womor Pokok
: 87502
Prof. Dr Ir G. A. Wattimena
Dr Ir Livy Winata Gunawan
br Ir Soleh Solahuddin
nAnggota
Anggota
dr Ir Alex Hartana
Dr Ir Mohamad Ismachin
Anggota
Anggota
rn Pasca Sarjana
Tanggal lulus
: 3 Juli 1993
R I W A Y A T
HIDUP
Penulis adalah putri dari almarhum R. Atje Tohir dengan
R.
Maemunah, dilahirkan tanggal 7 Agustus 1947 di Bogor.
Pada tanggal 4 September 1971 penulis menikah dengan Ahmad
Ansori Mattjik, dan dikaruniai dua orang anak yaitu Mirna
Nuraeni dan Andri Badruddin.
Pendidikan yang telah ditempuh penulis, tamat Sekolah
Dasar di Mardiyuana Rangkasbitung pada tahun 1959.
Sekolah Menengah
tahun 1962.
Pertama Negeri
diperoleh di Sukabumi
Menyelesaikan Sekolah Menengah Atas Negeri di
Sukabumi tahun 1965, kemudian
Pakultas
Ijazah
Pertanian,
Institut
melanjutkan pendidikan pada
Pertanian
Bogor
(FP-IPB).
Gelar sarjana dari Departemen Agronomi diperoleh pada tahun
1971.
Tahun 1984 melanjutkan pendidikan di Fakultas Pasca
Sarjana-IPB pada program studi Agronomi bidang kekhususan
Pisiologi Tanaman.
Tahun
1987
mendapat gelar Hagister
Sain, melanjutkan pada program doktor di IPB.
Tahun
1973
penulis memulai
bekerja
pada
Departemen
Agronomi, FP-IPB sampai tahun 1975. Tahun 1975-1981 penulis
mengajukan cuti diluar tanggungan negara karena mengikuti
suami yang tugas belajar di Amerika Serikat.
Dua tahun
terakhir di Amerika Serikat bekerja sebagai asisten peneliti pada Department of Agronomy-Colorado State University.
Tahun
1983
diangkat kembali menjadi
dosen pada Jurusan
Budidaya Pertanian, FP-IPB sampai sekarang.
KATA
Puji
syukur
PENGANTAR
dipanjatkan
ke
hadlirat
Allah
SWT
yang
telah melimpahkan rahmat dan karunia serta memberikan ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini.
Tulisan ini merupakan laporan dari keseluruhan rangkaian penelitian kultur jaringan tanaman Dianthus caryophyllus
],inn yang dikerjakan baik di laboratorium maupun di lapang.
Penelitian
merupakan
syarat
yang
harus
dipenuhi
untuk
mendapatkan gelar doktor pada Program Pasca Sarjana, Instit u t Pertanian Bogor (PPS-IPB).
Dalam
kesempatan
yang
baik
ini
penulis
menyampaikan
terimakasih dan penghargaan pada Rektor Institut Pertanian
I30gOr beserta
stafnya,
dan
stafnya,
Ketua
Dekan
Jurusan
Fakultas
Budidaya
Pertanian
beserta
Pertanian
beserta
stafnya, yang telah memberikan kesempatan untuk mengikuti
program pendidikan di PPS-IPB.
Kepada Direktur Tim Manajemen Program Doktor DEPDIKBUD
yang telah menyediakan dana untuk program pendidikan dan
pelaksanaan
penghargaan.
penelitiannya,
disampaikan
terimakasih
dan
Ucapan yang sama disampaikan kepada Lembaga
Inenelitian IPB yang telah membantu mendapatkan dana , dan
I'usat Antar Universitas Bioteknologi IPB yang telah memberi
kesempatan untuk menggunakan faboratorium beserta alatnya.
Kepada penyelenggara Super Semar yang telah membantu memberikan biaya penelitian ini disampaikan ucapan yang sama.
Ucapan terimakasih dan penghargaan yang khusus disamgaikan dengan rasa hormat kepada bapak Prof.
Dr. G. A.
Wattimena, MSc.
sebagai ketua komisi pembimbing, ibu Dr.
1 r. Livy Winata
Gunawan, bapak Dr. Ir. Soleh Solahuddin,
IISc., bapak Dr. Ir. Alex Hartana, MSc., dan bapak Dr. Ir.
PIohamad Ismachin, MSc. sebagai anggota komisi yang telah
bersedia membimbing, memberi petunjuk dan saran
mulai dari
pembuatan rencana penelitian, pelaksanaan penelitian sampai
clengan penyusunan disertasi ini.
Kepada bapak dan ibu dosen PPS-IPB yang telah banyak
ntembekali ilmu dan pengetahuan disampaikan terirnakasih dan
penghargaan.
Ucapan yang sama diperuntukkan kepada para
pegawai Laboratorium Bioteknologi Jurusan BDP, FP-IPS dan
1.aboratorium
Kultur
Jaringan PAU
Boioteknologi
IPB, PT
Inkarla, serta Kebun Percobaan Pasir Sarongge, yang telah
banyak membantu pelaksanaan penelitian ini,
Ucapan
terimakasih yang
tidak
terhingga disampaikan
kepada yang terhormat kedua orang tua (ibu dan ibu mertua),
yang tiada henti-hentinya mengiringi dengan doa.
Ungkapan
terimakasih dan penghargaan yang tulus disampaikan pada
suami
tercinta
dan
kedua
putra-putri
kami,
yang
telah
memberi pengertian, dorongan, dan bantuan yang tiada ternilai dalam berbagai macam langkah penyelesaian studi ini.
Akhirnya
uluran
kepada
tangan
baik
semua
pihak
langsung
yang
maupun
terimakasih yang sebesar-besarnya.
telah
tidak,
memberikan
disampaikan
DAFTAR
IS1
Keterangan
Halaman
..........................................
RINGKASAN
vi
RIWAYAT HIDUP ...................................... xiv
FENGANTAR
xv
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * . - . - - - - - . - * - . - - -xvi
- - i- - DAFTAR TABEL
XX
xxiv
DAFTAR GAMBAR
DlAFTAR TABEL LAMPIRAN
xxvi
xxvii
DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Kegunaan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Pertelaahan Tanaman Dianthus Caryophyllus Linn
Syarat Tumbuh
Perbanyakan
Hama dan Penyakit
Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh pada Kultur
Jaringan
Auksin
Sitokinin
Retardan (Zat Penghambat Tumbuh)
Kultur Jaringan Dianthus Caryophyllus Linn
Perubahan Kromosom dan Gen
Mutagen
..........................................
.......................................
......................................
..............................
.............................
...................................
................................
........................................
..............................
...
....................................
......................................
................................
.........................................
........................................
.....................................
..............
......-
.......................
..........................................
DAFTAR
IS1
(lanjutan)
Keterangan
Halaman
Keragaman Somaklon ...............................
Pengertian pengelompokan keragaman somaklon ...
Cara mendapatkan keragaman somaklon
Embriogenesis ....................................
...........
EIAHAN DAN METODA
......................
...................................
.................................
............................
Tempat dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Metoda Percobaan
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan 1 . Perbanyakan dan keragaman
somaklon
Percobaan 2 Embriogenesis
Pengamatan
H A S I L DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum
Perbanyakan
Pengaruh jenis dan tingkat konsentrasi
retardan pada kultur in vitro
Pengaruh jenis sitokinin dan retardan
pada kultur in vitro
Pengaruh radiasi sinar gamma pada
kultur in vitro
Pengaruh zeolit den OST pada saat aklimatisasi
Pengaruh sitokinin, retardan, dan radiasi
pada saat aklimatisasi
.
.........................
....................
...................................
.....................................
......................................
38
38
42
45
49
49
50
56
56
59
59
61
64
.................
64
...........................
69
...............................
.
........................
74
79
84
xix
DAFTAR
ISI
(lanjutan)
Keterangan
Halaman
.............................
88
................................
88
Keraqaman Somaklonal
Pengaruh sitokinin, radiasi, dan retardan pada
produksi bunga
Perubahan morfologi bunga
hasil kultur
in vitro
Embriogenesis
...............................
....................................
Pengaruh auksin dan sitokinin terhadap
embriogenesis
Pembahasan Umum
Perbanyakan
Keragaman somaklonal
Embriogenesis
KIESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAIFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
102
111
...............................
..................................
...................................
111
123
123
................................
130
..........................
.......................................
............................................
.....................................
...........................................
128
133
135
138
147
DAFTAR
TABEL
Keterangan
Halaman
Rata-rata peubah yang diamati pada
tiga jenis retardan dengan dua tingkat
konsentrasi pada kultivar "Scanian
.........
Rata-rata jumlah tunas dan tinggi tunas pada
kultivar "Pink Spray" 2 minggu setelah tanam.
Rata-rata jumlah stomata daun pada permukaan
bagian atas dan bawah
Rata-rata jumlah tunas pada kultivar
"Pink Spray", umur 1, 2, dan 3 minggu setelah
65
73
.....................
74
.................
75
diradiasi (subkultur ke-2)
Rata-rata tinggi tanaman pada kultivar
"Pink Spray", umur 1, 2, dan 3 minggu setelah
77
diradiasi (subkultur ke-2)
Pengaruh interaksi antara sitokinin, retardan,
dan radiasi terhadap rata-rata jumlah tunas
kuftivar "Pink Sprayn umur 3 minggu setelah
diradiasi
78
.................
..................................
Pengaruh interaksi antara sitokinin, retardan,
dan radiasi terhadap rata-rata tinggi tunas
kultivar "Pink Spraym1umur 3 minggu setelah
diradiasi
79
Pengaruh perbandingan
tanah, zeolit dan
OST terhadap banyaknya planlet kultivar
..................................
"Pink Spray" yang tumbuh pada saat aklimatisasi
( 3 minggu seteiah tanam)
80
...................
UAFTAR
TABEL
(lanjutan)
Halaman
Keteranqan
Pengaruh perbandingan tanah dan OST
terhadap banyaknya plantlet kultivar
"Pink Spray" yang tumbuh pada saat
aklimatisasi (6 minggu setelah tanam)
.......
Persentase tumbuh dari plantlet kultivar
"Pink Spray", umur 2 minggu pada saat
aklimatisasi.....
Pengaruh radiasi terhadap rata-rata tinggi
...........................
tunas, jumlah tunas, dan jumlah daun
kultivar "Pink Spray" untuk umur 3, 5, 7,
dan 9 minggu pada saat aklimatisasi.........
Pengaruh sitokinin dan retardan terhadap
rata-rata tinggi tunas dan jumlah anakan
pada kultivar #'Pink Spray", umur 32 minggu
setelah tanam (akhir masa vegetatif)
Pengaruh sitokinin dan retardan terhadap
........
rata-rata jumlah cabang dan jumlah daun
pada kultivar "Pink Spray", umur 3 2 minggu
setelah tanam (akhir masa vegetatif)
Pengaruh radiasi terhadap rata-rata tinggi
.......
tunas, jumlah anakan, jumlah cabang, dan
jumlah daun pada kultivar "Pink Sprayn
umur 32 minggu setelah tanam (akhir masa
vegetatif)
Persentase tanaman berbunga kultivar
"Pink Spray" panen I pada minggu ke-38
setelah tanam (270 hari)
.................................
....................
82
85
87
89
90
90
92
DAFTAR
TABEL
(lanjutan)
Nomor
16.
Keterangan
Ha laman
Pengaruh sitokinin, retardan dan radiasi
terhadap rata-rata jumlah bunga mekar dan
kuncup bunga, serta diameter bunga
terlebar kultivar "Pink Spray" pada panen
I1 minggu ke-40 setelah tanam (284 hari)
Pengaruh sitokinin, retardan dan radiasi
terhadap rata-rata jumlah bunga mekar,
....
17.
jumlah kuncup bunga, dan diameter bunga
terlebar kultivar "Pink Spray" pada panen
I11
pada minggu ke-42 setelah tanam
(299 hari)
..................................
18.
Banyaknya tanaman yang mengalami perubahan
warna bunga serta jenis warna bunga
(kultivar "Pink "Spray")
Jumlah botol kultur yang menghasilkan
....................
19.
20.
21.
sejumlah tanaman yang berbunga (kultivar
"Pink Spray").
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landraslm, "Scanialm dan '#Red Carsoms
dengan dan tanpa ancymidol (Anc), serta
tingkat konsentrasi auksin dan sitokinin
pada 41 hari setelah tanam
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landrasw, "Scania", dan "Red Carsow
dengan dan tanpa ancymidol pada 41 hari
setelah tanam
94
95
104
..............................
106
.................
112
..............................
113
DAFTAR
TABEL
Clanjutan)
blomor
22.
23.
24.
Keteranqan
Halaman
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
"Landras", "Pink Spray", dan "Red Carso"
pada tingkat konsentrasi auksin dan sitokinin
pada 41 hari setelah tanam..................
115
Jumlah botol kultur kalus yang beregenerasi
membentuk embrio pada media cair tanpa zat
pengatur tumbuh, umur 73 hari setelah tanam. 117
Jumlah botol kultur kalus yang beregenerasi
membentuk embrio pada media padat ditambah
zeatin, umur 73 hari setelah tanam..........
118
DAFTAR
GAMBAR
Keterangan
Halaman
Rumus bangun a ) ancymidol
c ) uniconazole
b) paclobutrazol
............................
Penqaruh B A P dan Kinetin pada pertumbuhan
tunas minggu ke-8 setelah tanam.......
Irisan melintang daun
Pengaruh interaksi antara retardan,
.....
.....................
sitokinin, dan radiasi pada jumlah bunga
I1
mekar hasil panen
.....................
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada jumlah kuncup
bunga hasil panen I1
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada diameter
bunga terlebar hasil panen I1
......................
.............
Pengaruh interaksi antara retardan,
sitokinin, dan radiasi pada jumlah
bunga mekar hasil panen I11
a) Bunga yang tidak mengalami perubahan warna
b) Bunga yang mengalami perubahan warna
akibat radiasi sinar gamma
c ) Bunga yang mengalami perubahan pada
tanaman yang tidak di radiasi (kontrol).
a ) Kalus hijau yang mengandung klorofil
b) Irisan melintang kalus hijau
Tahapan proses pembentukan tunas dan akar
dari kalus
...............
...........
...............................
OAFTAR
Nomor
TABEL
LAMPIRAN
Halaman
Keterangan
................
Medium Murashige dan Skoog
Pengaruh auksin dan kultivar terhadap
persentase stek hidup dan berakar, umur 5
minggu setelah tanam ......................
Pengaruh auksin dan kultivar terhadap
rata-rata jumlah cabang (6 mst) dan jurnlah
bunga, diameter bunga pertama dan saat
mekar bunga pertama ( 2 3 mst)
Pengaruh tingkat konsentrasi IAA, kinetin
dan BAP terhadap rata-rata jumlah tunas
Dianthus kultivar "Scania" (6 mst)
Rata-rata berat kalus untuk kultivar
..............
........
uuCalypsovq,
vvScania",dan "White Candyq1
pada perlakuan sitokinin dan retardan
Waktu yang digunakan untuk penanaman
eksplan dengan kultur in v i t r o pada
.....
percobaan uji sitokinin, retardan, dan
radiasi sampai tanaman berbunga dilapang
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
uji jenis konsentrasi retardan untuk semua
..
.......................
peubah yang diamati
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
uji jenis konsentrasi retardan dan radiasi
untuk peubah yang diamati
.................
DAFTAR
TABEL
LAMPIRAN
(lanjutan)
Nornor
9.
10.
Keterangan
Ha laman
Kuadrat tengah sidik ragam dari percobaan
aklimatisasi uji jenis konsentrasi retardan
.....
154
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
155
dan radiasi untuk peubah yang diamati
Rata-rata jumlah bunga mekar untuk
..........
11.
12.
13.
14.
Rata-rata jumlah kuncup bunga untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
Rata-rata diameter bunga terlebar untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I1
Rata-rata jumlah bunga mekar untuk
interaksi antara zat pengantur tumbuh (ZPT)
dan radiasi pada waktu panen I11
Matriks korelasi
...........
156
...........
157
..........
..........................
158
159
DAFTAR
Nomor
1.
GAMBAR
LAMPIRAN
Keterangan
Halaman
Keadaan stomata dan butir klorofil pada
daun bagian atas dan bawah
a ) stomata dari daun tanpa retardan
b) stomata dari daun yang mendapat
perlakuan ancymidol 0.75 ppm.
Kromosom dari pucuk Dianthus c a r y o p h y l l u s
Linn hasil kltur i n v i t r o
a) Dari tanaman kontrol
b) Dari tanaman yang mendapat perlakuan
S A P 1 ppm + Paclobutrazole 5 . 0 0 ppm,
diradiasi 1500 rad.......
Tahapan penanaman planlet hasil kultur
in vitro dari mulai aklimatisasi sampai
berbunga
a) Saat aklimatisai umur 9 mst
..........
2.
..............
3.
160
161
b) Bibit dalam bumbungan umur 13 mst
..........
4.
c ) Tanaman berbunga umur 38 mst
Bunga Dianthus c a r y o p h y l l u s Linn hasil
perbanyakan konvensional di lapang
.......
162
163
PENDAHULUAN
Latar
Perkembangan
penemuan
yang
ilmu dan teknologi mengungkap
sangat
bermanfaat
manusia dimuka bumi ini.
macam
Belakang
bagi
kelangsungan
hidup
Dalam bidang pertanian berbagai
upaya telah dicobakan untuk
pengembangan
berbagai
menggunakan
menelusuri
teknologi
adalah pemanfaatan sistem biologi
maju.
kemungkinan
Bioteknologi
secara aseptik dan non
aseptik untuk kepentingan umat manusia
(Wattimena, 1988).
Bioteknologi tanaman merupakan suatu usaha perbaikan sifat
tanaman untuk mempertinggi
kuantitasnya melalui
produksi baik
manipulasi
sel
dan
kualitas maupun
molekul.
Teknik
ini dapat dilaksanakan melalui metode kultur jaringan.
Teknik kultur jaringan mempunyai dua kegunaan utama
yaitu,
pertama,
menghasikan
propagula
lebih unggul dan lebih mantap sesuai dengan program
per-
baikan
sifat-sifat
(Gunawan,
memperoleh
relatif
menghasilkan
1984).
bibit
singkat,
genetik
Melalui
dan
metode
berjumlah
dapat
fenotip
banyak,
pula
memiliki sifat-sifat unggul.
kultur
lebih
dan
atau
kedua,
yang
bermutu
baik
yang
tanaman
yang
yang
jaringan selain
seragam
diperoleh
dikehendaki
dalam
varietas
waktu
yang
Keberhasilan perbanyakan dengan metode kultur jaringan
telah
banyak
dilaporkan,
sehingga
sangat
menggembirakan
para pengusaha agribisnis karena menjanjikan nilai tambah
.yang sangat menguntungkan.
:secara in
v i t r o masih
Usaha
pemuliaan
memerlukan
tanaman hias
serangkaian
penelitian
yang panjang untuk mencapai keberhasilannya.
Dianthus
caryophyllus
Linn
merupakan
tanaman bunga potong yang mempunyai
ltomoditas ini mulai
~[Anonimous,1988).
~nui di kota-kota
negeri
maupun
menduduki
pasar
Akhir-akhir
salah
satu
ni lai ekonomi tinggi
domistik
tahun
.
1987
ini Dianthus banyak dite-
besar, baik sebagai bunga produksi dalam
impor.
Pada
hari-hari
besar
permintaan
konsumen akan bunga potong Dianthus tampaknya masih belum
tzerpenuhi, karena keterbatasan persediaannya.
Oleh karena
i.tu memproduksi bunga potong Dianthus merupakan tantangan,
bagaimana kita dapat memasok kebutuhan domistik dan bahkan
ntengekspor kenegara-negara pengguna komoditas ini.
Dalam usaha budidaya tanaman Dianthus berbagai kendala
yang
belum
terpecahkan dengan runtas, diantaranya
genyediaan bibit.
Sampai saat
adalah
ini bibit tanaman Dianthus
rrasih diimpor dari negara lain, diantaranya dari Belanda.
Negara
pemasok tersebut memiliki
negara pengimpor
ini,
sehingga
hak paten
yang melarang
memperbanyak sendiri tanaman
negara
negara pengekspor.
pengimpor
Dianthus
sangat bergantung
pada
Penelitian perbanyakan D. caryophyllus dengan
gunakan
teknik
beberapa
peneliti
mengungkapkan
Murashige
akar,
yang
terdahulu.
bahwa
Skoog
&
jaringan,
mg
2
(MS)
telah
dilaporkan
Earle dan Langhans
per
dapat
liter
2,4-D
menginduksi
oleh
(1975)
pada
media
pembentukkan
Selanjutnya kalus tersebut hanya berhasil memben-
kalus.
tuk
kultur
meng-
sedangkan
ditambah
eksplan
kinetin
dan
yang
NAA
ditanam
dapat
pada
membentuk
media
akar
MS
dan
tunas, hanya keberhasilannya sampai di lapang tidak dilaporkan.
Shabde
penelitiannya
pada
eksplan pucuk
tidak
ada
dan
tanaman
(1977) melaporkan
Dianthus
yang
hasil
menggunakan
berhasil membentuk tunas &an akar, tetapi
keterangan
Penelitian mengenai
dan Garton
Hurashige
keberhasilan
induksi
(1985) bahwa
kalus
sampai
diungkapkan
berbunga.
oleh
Bull
kombinasi IAA dan BAP, serta NAA
dan BAP pada konsentrasi tertentu dapat menginduksi kalus
tetapi belum berhasil beregenerasi menjadi tunas dan akar.
Ernawati
dan Gunawan
(1986) melaporkan
penggunaan
IAA
dan BAP dalam menginduksi tunas dan akar Dianthus, tetapi
belum berhasil sampai tanaman berproduksi.
Ansori
Demikian pula
(1987) melaporkan ha1 yang serupa yaitu penggunaan
IAA dan kinetin dapat menginduksi tunas dan akar Dianthus,
tetapi
belum
menyatakan
Dianthus
berhasil
penggunaan
dapat
sampai
di
ancymidol
menginduksi
lapangan.
pada
tunas-tunas
Diah
RuItur
yang
in
lebih
(1991)
vitro
hijau
clan
tegar,
tetapi
keberhasilan
I-endah,hanya sekitar
hasil di lapangnya.
(cecocel)
C:CC
ppm
clilapang sampai
rtasil
persen, dan tidak ada laporan
50
Odang
100
Keberhasilan
tumbuh
planlet
regenerasi
kalus
embrio somatik dilaporkan oleh Frey,
Saranga, dan Janick (1992).
dapat
persentase
10
persen, hanya tidak terungkap mengenai
pembungaannya.
tersebut
(1991) menyatakan penggunaan
keberhasilan
Dianthus membentuk
masih
ppm dan 1 ppm serta paclobutrazol
0.01
memberikan
aklimatisasinya
membentuk
sekalipun dinyatakan
tunas dan
embrio
akar, tetapi
tidak
dlijelaskan berapa besar keberhasilannya.
Perbanyakan melalui
teknik kultur
jaringan tentunya
slenghendaki memperoleh bibit yang mampu tumbuh dan berkembang menjadi tanaman dewasa yang dapat berproduksi, oleh
karena itu setiap Ease pertumbuhannya membutuhkan penelitian yang cermat.
Bila fase induksi tunas dan akar pada
kultur in vitro sudah tidak terlalu menjadi masalah, maka
kualitas dari planlet yang diperoleh perlu ditingkatkan
agar dapat melalui fase aklimatisasi.
Sebagaimana diketahui bahwa
dari
perbanyakan
kultur
planlet yang dihasilkan
jaringan
pada
banyak
tanaman
sering mengalami vitrus (tembus pandang), sehingga penampilannya
pada
lemah, mudah
planlet
Dianthus
patah, keadaan
(Ziv,
seperti mengalami etiolasi.
1991),
ini
tampak
bahkan
sekali
terkadang
Hartman dan Kester
(1983)
mengungkapkan bahwa tanaman hasil kultur jaringan memiliki
sel-sel palisade yang sedikit, sehingga memiliki klorofil
yang
sedikit pula,
Brainerd
hasil
dan
kultur
fungsi
akibatnya
Fuchigami
laju
(1981) menungkapkan
jaringan mempunyai
dengan
baik
fotositesisnya rendah.
dan
stomata
jumlahnya
bahwa
yang
tanaman
tidak ber-
sedikit,
sehingga
penyerapan C02 dan unsur hara melalui daun tidak berjalan
dengan baik, sehingga
dapat mengurangi laju fotosintesis.
Planlet Dianthus yang dihasilkan dari kultur in vitro pada
mediun
cair
mengalami
dan
konsentrasi
kekurangan
lilin pada
rendah
(