Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh Dan Eksplan Secara In Vitro
1
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
---
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
2
RINGKASAN
NURBAITI. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro. Dibimbing oleh
G A WATTIMENA dan AGUS PURWITO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh jenis eksplan dan kombinasi
zat pengatur tumbuh terhadap perbanyakan dan pertumbuhan tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium
Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi IPB pada bulan Januari 2006 sampai September 2006.
Penelitian terdiri dari empat percobaan: 1) induksi tunas menggunakan dua jenis
eksplan, tunas epikotil dan hipokotil yang diberi zat pengatur tumbuh dengan berbagai
taraf konsentasi, penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pertunasan yaitu MS
yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh (0, 0.05, 0.1 mg/l NAA dan 0, 0.5, 1.0,
2.0 mg/l BAP). 2) Induksi akar menggunakan eksplan tunas pucuk dan penanaman
eksplan dilakukan ke dalam medium pengakaran dengan perlakuan (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l
IBA dan 0, 1.0, 2.0 mg/l paclobutrazol). 3a) Induksi kalus menggunakan eksplan
hipokotil yang telah ditumbuhkan dalam kondisi in vitro. Percobaan ini menggunakan
rancangan lingkungan acak lengkap dengan perlakuan: A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l,
B=BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l, C=BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l, D = BAP 5.2
mg/l + 1.2 NAA mg/l. 3b) Kalus hasil percobaan 3a digunakan sebagai eksplan,
disubkultur pada media perlakuan (0, 0.1, 0.2 mg/l IBA dan 0, 0.5, 1.0 mg/l kinetin).
Rancangan yang digunakan adalah rancangan perlakuan faktorial disusun dalam
rancangan lingkungan acak lengkap.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh NAA dan
BAP berpengaruh terhadap pembentukan tunas pada eksplan tunas epikotil dan
hipokotil. Penambahan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l merupakan perlakuan terbaik
untuk induksi tunas jarak pagar tetapi multiplikasinya masih rendah. Zat pengatur
tumbuh IBA dan paclobutrazol belum mampu meningkatkan pembentukan akar jarak
dan konsentrasi IBA 2 mg/l merupakan konsentrasi terbaik untuk pembentukan akar.
Penambahan zat pengatur tumbuh BAP dan NAA dapat menginduksi pembentukan
kalus dan kombinasi BAP 1.3 mg/l dan NAA 0.3 mg/l merupakan kombinasi terbaik.
Penambahan zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin belum mampu meregenerasikan
kalus dan penambahan IBA 0.2 mg/l dapat meningkatkan pertumbuhan kalus.
Kata kunci: Jatropha curcas L., zat pengatur tumbuh, eksplan, perbanyakan
3
© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak Cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB
4
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul
Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat
Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro, adalah hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
A 351040091
5
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
6
Judul Tesis
Nama
NIM
: Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro.
: Nurbaiti
: A 351040091
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 24 Agustus 2007
Tanggal Lulus :
7
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS
8
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. atas segala karunia dan
rahmat-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
penyusunan
tesis
untuk
menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor dengan judul ”Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. G.A.
Wattimena, M.Sc dan Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc yang telah membimbing dan
memberikan saran mulai dari awal pemilihan judul, pelaksanaan penelitian hingga
selesainya penulisan tesis ini. Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS selaku penguji luar
komisi dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku ketua program studi Agronomi IPB.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada Pemerintah Daerah
Kabupaten Pidie yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Kepala Laboratorium
Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor atas kemudahan menggunakan fasilitas
laboratoriumnya, Ibu Nia Dahniar, SP serta kru laboran (Pak Asep, Sarah dan Iri),
rekan-rekan yang bergabung di Forsca (Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi) IPB
dan rekan-rekan yang bergabung di Ikamapa IPB.
Secara khusus, penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada suami
tercinta Yusrizal Fadli, atas segala bentuk pengorbanan, kesetiaan, kesabaran,
pengertian, dorongan moril dan doa sejak menikah sampai sekarang. Kepada ananda
tersayang Harizal Fikra, Afwan Aulia dan Nurul Fadhlia, ayahanda Mukhsin Hanafiah
dan Ibunda Martawiyah, serta ayahanda M. Yusuf (alm) dan Ibunda Maryam yang
tanpa mengenal lelah selalu memanjatkan doa demi keberhasilan ini, penulis
menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang tulus. Kepada Abang dan adik-adik
tercinta, terima kasih atas segala perhatian, kasih sayang dan simpati yang diberikan
kepada penulis selama ini.
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan tulus, semoga
Allah SWT membalas dengan pahala yang dilipatgandakan.
9
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini
dan semoga karya kecil ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Agustus 1968 sebagai anak kedua dari enam
bersaudara pasangan Ayahanda Muchsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah.
Pendidikan dasar sampai menengah atas penulis selesaikan di Sigli Kabupaten
Pidie. Pada Tahun 1993 penulis memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Program Studi
Ilmu Tanah Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
Banda Aceh.
Setelah menyelesaikan pendidikan sarjana penulis bekerja pada Dinas Pertanian
Kabupaten Pidie sampai sekarang. Pada Tahun 2004, penulis mendapat kesempatan
tugas belajar untuk melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor pada Program Studi Agronomi.
1
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
---
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
2
RINGKASAN
NURBAITI. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro. Dibimbing oleh
G A WATTIMENA dan AGUS PURWITO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh jenis eksplan dan kombinasi
zat pengatur tumbuh terhadap perbanyakan dan pertumbuhan tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium
Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi IPB pada bulan Januari 2006 sampai September 2006.
Penelitian terdiri dari empat percobaan: 1) induksi tunas menggunakan dua jenis
eksplan, tunas epikotil dan hipokotil yang diberi zat pengatur tumbuh dengan berbagai
taraf konsentasi, penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pertunasan yaitu MS
yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh (0, 0.05, 0.1 mg/l NAA dan 0, 0.5, 1.0,
2.0 mg/l BAP). 2) Induksi akar menggunakan eksplan tunas pucuk dan penanaman
eksplan dilakukan ke dalam medium pengakaran dengan perlakuan (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l
IBA dan 0, 1.0, 2.0 mg/l paclobutrazol). 3a) Induksi kalus menggunakan eksplan
hipokotil yang telah ditumbuhkan dalam kondisi in vitro. Percobaan ini menggunakan
rancangan lingkungan acak lengkap dengan perlakuan: A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l,
B=BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l, C=BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l, D = BAP 5.2
mg/l + 1.2 NAA mg/l. 3b) Kalus hasil percobaan 3a digunakan sebagai eksplan,
disubkultur pada media perlakuan (0, 0.1, 0.2 mg/l IBA dan 0, 0.5, 1.0 mg/l kinetin).
Rancangan yang digunakan adalah rancangan perlakuan faktorial disusun dalam
rancangan lingkungan acak lengkap.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh NAA dan
BAP berpengaruh terhadap pembentukan tunas pada eksplan tunas epikotil dan
hipokotil. Penambahan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l merupakan perlakuan terbaik
untuk induksi tunas jarak pagar tetapi multiplikasinya masih rendah. Zat pengatur
tumbuh IBA dan paclobutrazol belum mampu meningkatkan pembentukan akar jarak
dan konsentrasi IBA 2 mg/l merupakan konsentrasi terbaik untuk pembentukan akar.
Penambahan zat pengatur tumbuh BAP dan NAA dapat menginduksi pembentukan
kalus dan kombinasi BAP 1.3 mg/l dan NAA 0.3 mg/l merupakan kombinasi terbaik.
Penambahan zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin belum mampu meregenerasikan
kalus dan penambahan IBA 0.2 mg/l dapat meningkatkan pertumbuhan kalus.
Kata kunci: Jatropha curcas L., zat pengatur tumbuh, eksplan, perbanyakan
3
© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak Cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB
4
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul
Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat
Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro, adalah hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
A 351040091
5
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
6
Judul Tesis
Nama
NIM
: Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro.
: Nurbaiti
: A 351040091
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 24 Agustus 2007
Tanggal Lulus :
7
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS
8
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. atas segala karunia dan
rahmat-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
penyusunan
tesis
untuk
menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor dengan judul ”Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. G.A.
Wattimena, M.Sc dan Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc yang telah membimbing dan
memberikan saran mulai dari awal pemilihan judul, pelaksanaan penelitian hingga
selesainya penulisan tesis ini. Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS selaku penguji luar
komisi dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku ketua program studi Agronomi IPB.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada Pemerintah Daerah
Kabupaten Pidie yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Kepala Laboratorium
Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor atas kemudahan menggunakan fasilitas
laboratoriumnya, Ibu Nia Dahniar, SP serta kru laboran (Pak Asep, Sarah dan Iri),
rekan-rekan yang bergabung di Forsca (Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi) IPB
dan rekan-rekan yang bergabung di Ikamapa IPB.
Secara khusus, penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada suami
tercinta Yusrizal Fadli, atas segala bentuk pengorbanan, kesetiaan, kesabaran,
pengertian, dorongan moril dan doa sejak menikah sampai sekarang. Kepada ananda
tersayang Harizal Fikra, Afwan Aulia dan Nurul Fadhlia, ayahanda Mukhsin Hanafiah
dan Ibunda Martawiyah, serta ayahanda M. Yusuf (alm) dan Ibunda Maryam yang
tanpa mengenal lelah selalu memanjatkan doa demi keberhasilan ini, penulis
menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang tulus. Kepada Abang dan adik-adik
tercinta, terima kasih atas segala perhatian, kasih sayang dan simpati yang diberikan
kepada penulis selama ini.
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan tulus, semoga
Allah SWT membalas dengan pahala yang dilipatgandakan.
9
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini
dan semoga karya kecil ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Agustus 1968 sebagai anak kedua dari enam
bersaudara pasangan Ayahanda Muchsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah.
Pendidikan dasar sampai menengah atas penulis selesaikan di Sigli Kabupaten
Pidie. Pada Tahun 1993 penulis memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Program Studi
Ilmu Tanah Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
Banda Aceh.
Setelah menyelesaikan pendidikan sarjana penulis bekerja pada Dinas Pertanian
Kabupaten Pidie sampai sekarang. Pada Tahun 2004, penulis mendapat kesempatan
tugas belajar untuk melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor pada Program Studi Agronomi.
11
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ viii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ ix
PENDAHULUAN .....................................................................................................
Latar Belakang ..................................................................................................
Tujuan ...............................................................................................................
Hipotesis ...........................................................................................................
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................................
Botani, Penyebaran dan Manfaat Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) .................
Kultur Jaringan Tanaman .................................................................................
Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan .....................................
Kultur Jaringan Tanaman Jarak Pagar ..............................................................
4
4
4
6
7
BAHAN DAN METODE .........................................................................................
Tempat dan Waktu ...........................................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................................
Pelaksaan Penelitian .........................................................................................
Sterilisasi Alat dan Lingkungan Kerja .......................................................
Pembuatan Larutan Stok dan Pembuatan Media .......................................
Sterilisasi Sumber Eksplan dan Penanaman ..............................................
Metode Penelitian ............................................................................................
Percobaan I : Pengaruh Taraf Konsentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi Tunas Jarak Pagar dengan Eksplan Tunas Pucuk Epikotil dan
Hypokotil ....................................................................................................
Percobaan II : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Paclobutrazol dalam
menginduksi Akar Jarak Pagar ....................................................................
Percobaan IIIa : Pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi Kalus Jarak
Pagar ............................................................................................................
Percobaan IIIb : Pengaruh Taraf Konsentarasi IBA dan Kinetin terhadap
Regenerasi Kalus Jarak pagar .....................................................................
10
10
10
10
11
11
11
12
HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................................
Kondisi Umum .................................................................................................
Percobaan I
Hasil ............................................................................................................
Percobaan II
Hasil …………............................................................................................
Percobaan III a
Hasil ………………..………......................................................................
Percobaan III b
Hasil …………………...............................................................................
Pembahasan ……..…………………………………………………………..
19
19
12
14
16
17
22
31
35
38
41
SIMPULAN DAN SARAN ……………………………………………………….. 48
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………….. 49
LAMPIRAN ……………………………………………………………………….. 52
12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Perubahan warna yang terjadi pada perkembangan embrio menjadi kecambah ... 21
2 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BAP terhadap pembentukan tunas jarak
pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil ……………………………… 22
3 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar
dengan eksplan tunas epikotil .............................................................................. 23
4 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar
dengan eksplan hipokotil ……………………………………………………… 24
5 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan
eksplan tunas epikotil umur 8 MST ..................................................................... 25
6 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan
eksplan hipokotil umur 8 MST ……………………………………………….. 25
7 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan tunas
epikotil .............………………………………………………………………….. 26
8 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan hipokotil ....................................................................................................................... 27
9 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan tunas epikotil pada 8 MST ......................................................................................... 30
10 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan
hipokotil .............................................................................................................. 30
11 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap pembentukan akar
jarak pagar ……………………………………………………………………… 31
12 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak pagar
33
13 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak pagar
33
14 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas tanaman
jarak pagar pada 8 MST ...…..……………………………………………….... 34
15 Rekapitulasi uji F pengaruh BAP dan NAA terhadap pembentukan kalus jarak
pagar ...................................................................................................................... 35
16 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan kalus jarak pagar
…………. 36
17 Pengaruh BAP dan NAA terhadap waktu inisiasi kalus jarak pagar
................ 36
18 Pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak pagar
…………. 37
19 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar .......……………….. 37
20 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan kinetin terhadap pertumbuhan kalus jarak
pagar …………………………………………………………………………….. 38
21 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap warna kalus jarak pagar ..…...... 39
22 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap bobot basah kalus jarak pagar .... 40
23 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap bobot kering kalus jarak pagar ... 45
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Gambar alur penelitian .......................................................................................... 12
2 Eksplan yang digunakan untuk induksi tunas ....................................................... 12
3 Eksplan yang digunakan untuk induksi akar ......................................................... 14
4 Eksplan yang digunakan untuk induksi kalus ....................................................... 16
5 Eksplan yang digunakan untuk regenerasi kalus ................................................... 17
6 Skoring perubahan warna eksplan hipokotil jarak pagar ..................................... 17
7 Skoring perkembangan kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ...................... 18
8 Skoring warna kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ..................................... 18
9 Sumber eksplan untuk perbanyakan jarak ............................................................ 19
10 Tahapan perkecambahan biji jarak pada media tumbuh MS0 ............................... 20
11 Tahapan perkecambahan embrio jarak pada media tumbuh MS0 ......................... 20
12 Kecambah yang mengalami pertumbuhan abnormal ........................................... 21
13 Kecambah yang berasal dari eksplan biji dan embrio …………………............. 21
14 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan tunas
pucuk pada 2, 4, 6, dan 8 MST ...……………………………………………….. 26
15 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan
hipokotil pada 2, 4, 6, dan 8 MST ....................................................................... 28
16 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil setelah 8 MST pada
berbagai perlakuan ................................................................................................ 28
17 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan hipokotil setelah 8 MST pada berbagai
perlakuan ............……………...………………………………………………... 29
18 Interaksi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak pagar dengan eksplan
tunas epikotil dan hipokotil pada 8 MST .............................................................. 32
19 Pertumbuhan jarak pagar pada berbagai macam kombinasi IBA dan paclobutrazol
8 MST ................................................................................................................... 32
20 Interaksi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas jarak pagar pada 8 MST .. 34
21 Pertumbuhan kalus jarak pagar pada berbagai perlakuan umur 4 MST …........... 40
14
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Komposisi Media MS (Murashige and Skoog)
.................................................. 52
2 Pembuatan larutan stok untuk zat pengatur tumbuh …………………………… 52
3 Berbagai cara sterilisasi jarak pagar serta persentase keberhasilan sterilisasi
eksplan …………………………………………………………………………. 53
4 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ........................................................... 54
5 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan hipokotil …............................................................... 55
6 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……..................................................... 55
7 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan hipokotil ………....................................................... 55
8 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……................................................... 56
9 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar
dengan eksplan hipokotil ..……………………………………………………… 57
10 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak
pagar dengan eksplan tunas epikotil ................................................................... 58
11 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak
pagar dengan eksplan hipokotil ……….............………………………………. 58
12 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak
pagar ..................................................................................................................... 59
13 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak
pagar ... ………………………………………………………………………….. 60
14 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan Paclobutrazol terhadap tinggi tanaman
jarak pagar .......………………………………………………………………...... 61
15 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan jarak pagar 61
16 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap induksi kalus jarak pagar
62
17 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak
pagar ...................................................................................................................... 62
18 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar ... 63
19 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan kinetin terhadap warna kalus jarak pagar 64
20 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan Kinetin terhadap berat basah kalus jarak
pagar ................................................................................................................... 65
21 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan Kinetin terhadap berat kering kalus jarak
pagar ................................................................................................................... 65
15
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cadangan minyak mentah dunia semakin hari semakin berkurang padahal
kebutuhannya semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dunia.
Menghadapi kenaikan harga minyak pada tahun 2005, pemerintah Indonesia melakukan
kebijakan pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang merupakan sumber energi
yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan (Krisnamukti 2006). Beberapa tanaman
yang mempunyai potensi sebagai Bahan Bakar Nabati (BBN) antara lain kelapa sawit,
kelapa , ubi kayu, ubi jalar, tebu, kedelai, jagung, dan jarak pagar.
Melihat potensi yang terdapat pada tanaman jarak pagar maka tanaman ini mulai
dikembangkan karena biji jarak pagar dapat diolah untuk menghasilkan minyak yang
akan diproses lebih lanjut menjadi biodiesel, biogasoline, dan bahan pembuatan sabun.
Selama ini tanaman jarak hanya ditanam sebagai pagar dan tidak diusahakan secara
khusus padahal tanaman ini selain dapat digunakan sebagai sumber penghasil bahan
bakar juga dapat digunakan sebagai biopestisida untuk mengendalikan hama pada
kapas, sorghum dan jagung. Sebagai mollukasida, ekstrak minyak jarak cukup berhasil
untuk mengendalikan keong emas, dan sebagai obat, minyak jarak dapat digunakan
untuk meredakan rasa sakit karena rematik. Pada industri tekstil tanaman jarak
digunakan sebagai bahan pewarna (Heyne 1987; Gubitz et al. 1999).
Secara agronomis tanaman jarak pagar ini dapat beradaptasi dengan lahan ataupun
agroklimat di Indonesia bahkan tanaman ini dapat tumbuh baik pada kondisi kering
maupun pada lahan dengan dengan tingkat kesuburan rendah (lahan kritis). Walaupun
tanaman jarak pagar termasuk tanaman yang mudah tumbuh, tetapi ada permasalahan
yang dihadapi dalam pengembangannya saat ini yaitu belum adanya varietas atau klon
yang unggul, jumlah ketersediaan bibit yang terbatas, teknik budidaya yang belum
memadai dan sistem pemasaran serta harga yang belum ada standar (Hariyadi 2005).
Upaya pengembangan tanaman jarak pagar tentu akan memerlukan penyediaan
bibit atau benih sebagai bahan tanam. Jarak biasanya diperbanyak dengan stek batang
dan biji. Perbanyakan dengan stek batang membutuhkan syarat-syarat tertentu antara
lain stek diambil dari tanaman yang telah berumur 4 tahun, berdiameter 1,5 – 2,5 cm
dan panjang 25 – 40 cm dan berbentuk lurus (Hasnam dan Zainal 2006), hal ini akan
membatasi bahan stek yang akan digunakan dan akan merusak pohon induk terutama
bibit varietas unggul yang dihasilkan oleh pemulia tanaman yang masih dalam jumlah
16
sangat terbatas sedangkan bibit yang dibutuhkan sangat banyak (Wattimena et al.
1992).
Salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan dan
perbanyakan cepat tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) untuk keperluan industri
adalah pemakaian Teknologi Kultur Jaringan. Perbanyakan dengan teknik ini memiliki
kelebihan yaitu tanaman dapat diperbanyak setiap saat tanpa tergantung musim karena
dilakukan di ruang tertutup, tidak memerlukan bahan tanam yang banyak, dapat
memperbanyak tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat dan
tanaman yang dihasilkan seragam dan juga tanaman yang dihasilkan bebas dari
penyakit.
Beberapa metode yang ditempuh dalam perbanyakan secara in vitro yaitu
perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar dan pembentukan tunas adventif atau somatik
embrio adventif yang meliputi morfogenesis langsung dan morfogenesis tidak langsung
(Wattimena et al. 1992). Morfogenesis langsung terjadi karena pembentukan langsung
dari bagian jaringan eksplan dan morfogenesis tidak langsung karena pembentukannya
terjadi setelah melalui tahap pembentukan kalus.
Keberhasilan dari teknik kultur jaringan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan
dan morfogenesis jaringan yang dikulturkan yang dipengaruhi oleh faktor genotip dari
bakal tanaman yang dikulturkan, media dan zat pengatur tumbuh, faktor lingkungan dan
faktor fisiologi jaringan yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington 1984)
Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu komponen media yang sangat
berpengaruh dalam keberhasilan teknik kultur jaringan, seperti auksin, sitokinin,
giberelin, asam absisik (ABA), etilen, dan retardan. (Wattimena et al. 1992). Masalah
utama dalam penggunaan zat pengatur tumbuh adalah ketepatan memilih jenis dan
konsentrasi yang sesuai dengan jenis tanaman dan kondisi fisiologis dari eksplan atau
jaringan yang ditumbuhkan. Hal ini dikarenakan setiap jenis dan jaringan tanaman
mempunyai respon tersendiri terhadap pemberian zat pengatur tumbuh (Gunawan
1992).
Pada umumnya semua bagian tanaman dapat digunakan sebagai eksplan pada
perbanyakan dengan kultur jaringan, tetapi tidak semua jaringan tanaman mudah
ditumbuhkan. Bagian yang aktif tumbuh adalah bagian juvinile (muda) dan keadaan selselnya masih aktif membelah (Wattimena et al. 1992). Pada tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) eksplan dapat berupa hipokotil, epikotil, pucuk, daun, dan tangkai
daun (Sujatha dan Mukta 1996; Wie Qin et al. 2004), akan tetapi frekwensi regenerasi
masih sangat rendah (Wie Qin et al. 2004).
17
Tujuan
1. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh
NAA dan BAP dalam menginduksi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil
dan hipokotil.
2. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh
IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi akar tanaman jarak pagar.
3. Untuk mempelajari pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi kalus dan
mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh IBA
dan kinetin untuk meregenerasikan kalus jarak pagar.
Hipotesis
1. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi tunas
jarak dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil.
2. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi
akar tanaman jarak.
3. Terdapat satu kombinasi BAP dan NAA untuk menginduksi kalus tanaman jarak.
Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi IBA dan kinetin untuk regenerasi kalus
tanaman jarak.
18
TINJAUAN PUSTAKA
Botani, Penyebaran dan Manfaat
Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
Klasifikasi botani jarak pagar menurut Hambali et al. (2006) yaitu :
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Euphorbiales
Famili
: Euphorbiaceae
Genus
: Jatropha
Species
: curcas
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan tanaman perdu dengan
tinggi 1 – 7 meter, bercabang tidak teratur berasal dari Amerika. Batangnya berkayu,
silindris dan bila terluka akan mengeluarkan getah (Heyne 1987).
Daunnya berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3 atau 5, tulang daun menjari
dengan 5 – 7 tulang utama, warna daun hijau (permukaan bawah lebih pucat dibanding
bagian atas). Panjang tangkai daun antara 4 – 15 cm. Bunga berwarna kuning kehijauan,
berupa bunga majemuk berbentuk malai dan berumah satu. Bunga jantan dan betina
tersusun dalam rangkaian berbentuk cawan, muncul di ujung atau di ketiak daun.Buah
berupa buah kotak berbentuk bulat telur, diameter 2 – 4 cm, berwarna hijau ketika muda
dan kuning jika sudah masak. Buah jarak terbagi tiga ruang yang masing-masing ruang
diisi tiga biji yang berbentuk bulat lonjong dan berwarna coklat kehitaman (Hambali et
al. 2006).
Saat ini tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) telah tersebar ke hampir seluruh
daerah di Indonesia, dan dapat tumbuh dengan baik di daerah yang beriklim kering
maupun pada lahan yang dengan kesuburan rendah (Hariyadi 2005).
Selain sebagai penghasil sumber bahan bakar, tanaman jarak dapat juga dijadikan
sebagai bahan baku obat-obatan dan bahan pewarna (Heyne 1987). Menurut Hambali et
al. (2006) minyak yang berasal dari tanaman jarak pagar dapat juga digunakan untuk
pembuatan sabun dan biopestisida.
Kultur Jaringan Tanaman
Menurut Gunawan (1995), kultur jaringan atau teknik kultur jaringan in vitro
adalah suatu metode pembiakan vegetatif yang dilakukan dengan cara menumbuhkan
19
sel, jaringan atau organ, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media
buatan aseptik yang kaya nutrisi serta zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang
tembus cahaya dengan tujuan agar bagian-bagian tersebut memperbanyak diri dan
beregenerasi kembali menjadi tanaman lengkap.
Hartmann dan Kester (1983) menyatakan bahwa proses yang menginduksi
pembentukan jaringan dari sel atau kalus menjadi tunas, tunas adventif atau akar hingga
akhirnya menjadi tanaman lengkap yang sempurna disebut organogenesis. Menurut
Zhang dan Lemaux (2005) pada kultur in vitro organogenesis tunas berasal dari
differensiasi sel somatik bukan dari sel embrio. Organogenesis tersebut dikendalikan
oleh keberadaan gen yang berada pada eksplan yang berespon terhadap pemberian zat
pengatur tumbuh sehingga mempengaruhi pembelahan sel dan proses diferensiasinya.
Metode perbanyakan tanaman secara in vitro dapat ditempuh dengan dua cara
yaitu (1) Melalui multiplikasi tunas dari mata tunas aksilar, dan (2) Melalui
pembentukan tunas adventif dan embrio somatik secara langsung maupun tidak
langsung melalui pembentukan kalus (Wattimena et al. 1992). Metode yang pertama
yaitu perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar lebih banyak digunakan dalam usaha
perbanyakan tanaman. Telah banyak penelitian yang dilakukan membuktikan bahwa
metode tersebut lebih cepat dan dalam hal perbanyakan tanaman dan sedikit
penyimpangan genetik bahkan tidak terjadi penyimpangan genetik. Morfogenesis tidak
langsung melalui pembentukan kalus, tingkat penyimpangan genetik yang lebih tinggi
dan waktu perbanyakan yang lebih lama.
Syarat awal untuk menerapkan metode kultur jaringan sebagai suatu cara
perbanyakan pada suatu tanaman yaitu: (1) kecepatan organogenesis atau embriogenesis
untuk pembentukan planlet tinggi, (2) planlet yang dihasilkan secara in vitro harus
mampu bertahan di lapang dan penampakan di lapang seperti yang diharapkan atau
lebih baik, (3) penggunaan kultur jaringan dapat memberikan keuntungan lebih
dibandingkan sistem perbanyakan secara konvensional, dan (4) sifat-sifat atau
karakteristik yang diinginkan harus dapat dipertahankan (Brown & Sommer 1982 dalam
Mentari 2006).
Keberhasilan dari teknik kultur jaringan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan
dan morfogenesis jaringan yang dikulturkan dan dipengaruhi oleh faktor genotif dari
bakal tanaman yang dikulturkan, media dan zat pengatur tumbuh, faktor lingkungan dan
faktor fisiologi jaringan yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington
1984).
20
Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan
Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam
konsentrasi rendah (
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
---
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
2
RINGKASAN
NURBAITI. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro. Dibimbing oleh
G A WATTIMENA dan AGUS PURWITO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh jenis eksplan dan kombinasi
zat pengatur tumbuh terhadap perbanyakan dan pertumbuhan tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium
Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi IPB pada bulan Januari 2006 sampai September 2006.
Penelitian terdiri dari empat percobaan: 1) induksi tunas menggunakan dua jenis
eksplan, tunas epikotil dan hipokotil yang diberi zat pengatur tumbuh dengan berbagai
taraf konsentasi, penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pertunasan yaitu MS
yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh (0, 0.05, 0.1 mg/l NAA dan 0, 0.5, 1.0,
2.0 mg/l BAP). 2) Induksi akar menggunakan eksplan tunas pucuk dan penanaman
eksplan dilakukan ke dalam medium pengakaran dengan perlakuan (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l
IBA dan 0, 1.0, 2.0 mg/l paclobutrazol). 3a) Induksi kalus menggunakan eksplan
hipokotil yang telah ditumbuhkan dalam kondisi in vitro. Percobaan ini menggunakan
rancangan lingkungan acak lengkap dengan perlakuan: A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l,
B=BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l, C=BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l, D = BAP 5.2
mg/l + 1.2 NAA mg/l. 3b) Kalus hasil percobaan 3a digunakan sebagai eksplan,
disubkultur pada media perlakuan (0, 0.1, 0.2 mg/l IBA dan 0, 0.5, 1.0 mg/l kinetin).
Rancangan yang digunakan adalah rancangan perlakuan faktorial disusun dalam
rancangan lingkungan acak lengkap.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh NAA dan
BAP berpengaruh terhadap pembentukan tunas pada eksplan tunas epikotil dan
hipokotil. Penambahan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l merupakan perlakuan terbaik
untuk induksi tunas jarak pagar tetapi multiplikasinya masih rendah. Zat pengatur
tumbuh IBA dan paclobutrazol belum mampu meningkatkan pembentukan akar jarak
dan konsentrasi IBA 2 mg/l merupakan konsentrasi terbaik untuk pembentukan akar.
Penambahan zat pengatur tumbuh BAP dan NAA dapat menginduksi pembentukan
kalus dan kombinasi BAP 1.3 mg/l dan NAA 0.3 mg/l merupakan kombinasi terbaik.
Penambahan zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin belum mampu meregenerasikan
kalus dan penambahan IBA 0.2 mg/l dapat meningkatkan pertumbuhan kalus.
Kata kunci: Jatropha curcas L., zat pengatur tumbuh, eksplan, perbanyakan
3
© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak Cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB
4
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul
Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat
Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro, adalah hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
A 351040091
5
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
6
Judul Tesis
Nama
NIM
: Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro.
: Nurbaiti
: A 351040091
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 24 Agustus 2007
Tanggal Lulus :
7
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS
8
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. atas segala karunia dan
rahmat-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
penyusunan
tesis
untuk
menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor dengan judul ”Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. G.A.
Wattimena, M.Sc dan Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc yang telah membimbing dan
memberikan saran mulai dari awal pemilihan judul, pelaksanaan penelitian hingga
selesainya penulisan tesis ini. Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS selaku penguji luar
komisi dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku ketua program studi Agronomi IPB.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada Pemerintah Daerah
Kabupaten Pidie yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Kepala Laboratorium
Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor atas kemudahan menggunakan fasilitas
laboratoriumnya, Ibu Nia Dahniar, SP serta kru laboran (Pak Asep, Sarah dan Iri),
rekan-rekan yang bergabung di Forsca (Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi) IPB
dan rekan-rekan yang bergabung di Ikamapa IPB.
Secara khusus, penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada suami
tercinta Yusrizal Fadli, atas segala bentuk pengorbanan, kesetiaan, kesabaran,
pengertian, dorongan moril dan doa sejak menikah sampai sekarang. Kepada ananda
tersayang Harizal Fikra, Afwan Aulia dan Nurul Fadhlia, ayahanda Mukhsin Hanafiah
dan Ibunda Martawiyah, serta ayahanda M. Yusuf (alm) dan Ibunda Maryam yang
tanpa mengenal lelah selalu memanjatkan doa demi keberhasilan ini, penulis
menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang tulus. Kepada Abang dan adik-adik
tercinta, terima kasih atas segala perhatian, kasih sayang dan simpati yang diberikan
kepada penulis selama ini.
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan tulus, semoga
Allah SWT membalas dengan pahala yang dilipatgandakan.
9
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini
dan semoga karya kecil ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Agustus 1968 sebagai anak kedua dari enam
bersaudara pasangan Ayahanda Muchsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah.
Pendidikan dasar sampai menengah atas penulis selesaikan di Sigli Kabupaten
Pidie. Pada Tahun 1993 penulis memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Program Studi
Ilmu Tanah Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
Banda Aceh.
Setelah menyelesaikan pendidikan sarjana penulis bekerja pada Dinas Pertanian
Kabupaten Pidie sampai sekarang. Pada Tahun 2004, penulis mendapat kesempatan
tugas belajar untuk melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor pada Program Studi Agronomi.
1
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
---
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
2
RINGKASAN
NURBAITI. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro. Dibimbing oleh
G A WATTIMENA dan AGUS PURWITO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh jenis eksplan dan kombinasi
zat pengatur tumbuh terhadap perbanyakan dan pertumbuhan tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium
Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi IPB pada bulan Januari 2006 sampai September 2006.
Penelitian terdiri dari empat percobaan: 1) induksi tunas menggunakan dua jenis
eksplan, tunas epikotil dan hipokotil yang diberi zat pengatur tumbuh dengan berbagai
taraf konsentasi, penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pertunasan yaitu MS
yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh (0, 0.05, 0.1 mg/l NAA dan 0, 0.5, 1.0,
2.0 mg/l BAP). 2) Induksi akar menggunakan eksplan tunas pucuk dan penanaman
eksplan dilakukan ke dalam medium pengakaran dengan perlakuan (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l
IBA dan 0, 1.0, 2.0 mg/l paclobutrazol). 3a) Induksi kalus menggunakan eksplan
hipokotil yang telah ditumbuhkan dalam kondisi in vitro. Percobaan ini menggunakan
rancangan lingkungan acak lengkap dengan perlakuan: A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l,
B=BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l, C=BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l, D = BAP 5.2
mg/l + 1.2 NAA mg/l. 3b) Kalus hasil percobaan 3a digunakan sebagai eksplan,
disubkultur pada media perlakuan (0, 0.1, 0.2 mg/l IBA dan 0, 0.5, 1.0 mg/l kinetin).
Rancangan yang digunakan adalah rancangan perlakuan faktorial disusun dalam
rancangan lingkungan acak lengkap.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh NAA dan
BAP berpengaruh terhadap pembentukan tunas pada eksplan tunas epikotil dan
hipokotil. Penambahan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l merupakan perlakuan terbaik
untuk induksi tunas jarak pagar tetapi multiplikasinya masih rendah. Zat pengatur
tumbuh IBA dan paclobutrazol belum mampu meningkatkan pembentukan akar jarak
dan konsentrasi IBA 2 mg/l merupakan konsentrasi terbaik untuk pembentukan akar.
Penambahan zat pengatur tumbuh BAP dan NAA dapat menginduksi pembentukan
kalus dan kombinasi BAP 1.3 mg/l dan NAA 0.3 mg/l merupakan kombinasi terbaik.
Penambahan zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin belum mampu meregenerasikan
kalus dan penambahan IBA 0.2 mg/l dapat meningkatkan pertumbuhan kalus.
Kata kunci: Jatropha curcas L., zat pengatur tumbuh, eksplan, perbanyakan
3
© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak Cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB
4
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul
Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat
Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro, adalah hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
A 351040091
5
PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI
ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN
SECARA IN VITRO
NURBAITI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
6
Judul Tesis
Nama
NIM
: Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan
Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro.
: Nurbaiti
: A 351040091
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 24 Agustus 2007
Tanggal Lulus :
7
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS
8
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. atas segala karunia dan
rahmat-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
penyusunan
tesis
untuk
menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor dengan judul ”Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. G.A.
Wattimena, M.Sc dan Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc yang telah membimbing dan
memberikan saran mulai dari awal pemilihan judul, pelaksanaan penelitian hingga
selesainya penulisan tesis ini. Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS selaku penguji luar
komisi dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku ketua program studi Agronomi IPB.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada Pemerintah Daerah
Kabupaten Pidie yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut
Pertanian Bogor.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Kepala Laboratorium
Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor atas kemudahan menggunakan fasilitas
laboratoriumnya, Ibu Nia Dahniar, SP serta kru laboran (Pak Asep, Sarah dan Iri),
rekan-rekan yang bergabung di Forsca (Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi) IPB
dan rekan-rekan yang bergabung di Ikamapa IPB.
Secara khusus, penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada suami
tercinta Yusrizal Fadli, atas segala bentuk pengorbanan, kesetiaan, kesabaran,
pengertian, dorongan moril dan doa sejak menikah sampai sekarang. Kepada ananda
tersayang Harizal Fikra, Afwan Aulia dan Nurul Fadhlia, ayahanda Mukhsin Hanafiah
dan Ibunda Martawiyah, serta ayahanda M. Yusuf (alm) dan Ibunda Maryam yang
tanpa mengenal lelah selalu memanjatkan doa demi keberhasilan ini, penulis
menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang tulus. Kepada Abang dan adik-adik
tercinta, terima kasih atas segala perhatian, kasih sayang dan simpati yang diberikan
kepada penulis selama ini.
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan tulus, semoga
Allah SWT membalas dengan pahala yang dilipatgandakan.
9
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini
dan semoga karya kecil ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2007
Nurbaiti
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Agustus 1968 sebagai anak kedua dari enam
bersaudara pasangan Ayahanda Muchsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah.
Pendidikan dasar sampai menengah atas penulis selesaikan di Sigli Kabupaten
Pidie. Pada Tahun 1993 penulis memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Program Studi
Ilmu Tanah Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
Banda Aceh.
Setelah menyelesaikan pendidikan sarjana penulis bekerja pada Dinas Pertanian
Kabupaten Pidie sampai sekarang. Pada Tahun 2004, penulis mendapat kesempatan
tugas belajar untuk melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor pada Program Studi Agronomi.
11
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ viii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ ix
PENDAHULUAN .....................................................................................................
Latar Belakang ..................................................................................................
Tujuan ...............................................................................................................
Hipotesis ...........................................................................................................
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................................
Botani, Penyebaran dan Manfaat Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) .................
Kultur Jaringan Tanaman .................................................................................
Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan .....................................
Kultur Jaringan Tanaman Jarak Pagar ..............................................................
4
4
4
6
7
BAHAN DAN METODE .........................................................................................
Tempat dan Waktu ...........................................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................................
Pelaksaan Penelitian .........................................................................................
Sterilisasi Alat dan Lingkungan Kerja .......................................................
Pembuatan Larutan Stok dan Pembuatan Media .......................................
Sterilisasi Sumber Eksplan dan Penanaman ..............................................
Metode Penelitian ............................................................................................
Percobaan I : Pengaruh Taraf Konsentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi Tunas Jarak Pagar dengan Eksplan Tunas Pucuk Epikotil dan
Hypokotil ....................................................................................................
Percobaan II : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Paclobutrazol dalam
menginduksi Akar Jarak Pagar ....................................................................
Percobaan IIIa : Pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi Kalus Jarak
Pagar ............................................................................................................
Percobaan IIIb : Pengaruh Taraf Konsentarasi IBA dan Kinetin terhadap
Regenerasi Kalus Jarak pagar .....................................................................
10
10
10
10
11
11
11
12
HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................................
Kondisi Umum .................................................................................................
Percobaan I
Hasil ............................................................................................................
Percobaan II
Hasil …………............................................................................................
Percobaan III a
Hasil ………………..………......................................................................
Percobaan III b
Hasil …………………...............................................................................
Pembahasan ……..…………………………………………………………..
19
19
12
14
16
17
22
31
35
38
41
SIMPULAN DAN SARAN ……………………………………………………….. 48
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………….. 49
LAMPIRAN ……………………………………………………………………….. 52
12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Perubahan warna yang terjadi pada perkembangan embrio menjadi kecambah ... 21
2 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BAP terhadap pembentukan tunas jarak
pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil ……………………………… 22
3 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar
dengan eksplan tunas epikotil .............................................................................. 23
4 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar
dengan eksplan hipokotil ……………………………………………………… 24
5 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan
eksplan tunas epikotil umur 8 MST ..................................................................... 25
6 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan
eksplan hipokotil umur 8 MST ……………………………………………….. 25
7 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan tunas
epikotil .............………………………………………………………………….. 26
8 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan hipokotil ....................................................................................................................... 27
9 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan tunas epikotil pada 8 MST ......................................................................................... 30
10 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan
hipokotil .............................................................................................................. 30
11 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap pembentukan akar
jarak pagar ……………………………………………………………………… 31
12 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak pagar
33
13 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak pagar
33
14 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas tanaman
jarak pagar pada 8 MST ...…..……………………………………………….... 34
15 Rekapitulasi uji F pengaruh BAP dan NAA terhadap pembentukan kalus jarak
pagar ...................................................................................................................... 35
16 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan kalus jarak pagar
…………. 36
17 Pengaruh BAP dan NAA terhadap waktu inisiasi kalus jarak pagar
................ 36
18 Pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak pagar
…………. 37
19 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar .......……………….. 37
20 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan kinetin terhadap pertumbuhan kalus jarak
pagar …………………………………………………………………………….. 38
21 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap warna kalus jarak pagar ..…...... 39
22 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap bobot basah kalus jarak pagar .... 40
23 Pengaruh kombinasi IBA dan Kinetin terhadap bobot kering kalus jarak pagar ... 45
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Gambar alur penelitian .......................................................................................... 12
2 Eksplan yang digunakan untuk induksi tunas ....................................................... 12
3 Eksplan yang digunakan untuk induksi akar ......................................................... 14
4 Eksplan yang digunakan untuk induksi kalus ....................................................... 16
5 Eksplan yang digunakan untuk regenerasi kalus ................................................... 17
6 Skoring perubahan warna eksplan hipokotil jarak pagar ..................................... 17
7 Skoring perkembangan kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ...................... 18
8 Skoring warna kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ..................................... 18
9 Sumber eksplan untuk perbanyakan jarak ............................................................ 19
10 Tahapan perkecambahan biji jarak pada media tumbuh MS0 ............................... 20
11 Tahapan perkecambahan embrio jarak pada media tumbuh MS0 ......................... 20
12 Kecambah yang mengalami pertumbuhan abnormal ........................................... 21
13 Kecambah yang berasal dari eksplan biji dan embrio …………………............. 21
14 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan tunas
pucuk pada 2, 4, 6, dan 8 MST ...……………………………………………….. 26
15 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan
hipokotil pada 2, 4, 6, dan 8 MST ....................................................................... 28
16 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil setelah 8 MST pada
berbagai perlakuan ................................................................................................ 28
17 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan hipokotil setelah 8 MST pada berbagai
perlakuan ............……………...………………………………………………... 29
18 Interaksi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak pagar dengan eksplan
tunas epikotil dan hipokotil pada 8 MST .............................................................. 32
19 Pertumbuhan jarak pagar pada berbagai macam kombinasi IBA dan paclobutrazol
8 MST ................................................................................................................... 32
20 Interaksi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas jarak pagar pada 8 MST .. 34
21 Pertumbuhan kalus jarak pagar pada berbagai perlakuan umur 4 MST …........... 40
14
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Komposisi Media MS (Murashige and Skoog)
.................................................. 52
2 Pembuatan larutan stok untuk zat pengatur tumbuh …………………………… 52
3 Berbagai cara sterilisasi jarak pagar serta persentase keberhasilan sterilisasi
eksplan …………………………………………………………………………. 53
4 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ........................................................... 54
5 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan hipokotil …............................................................... 55
6 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……..................................................... 55
7 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman
jarak pagar dengan eksplan hipokotil ………....................................................... 55
8 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun tanaman
jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……................................................... 56
9 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar
dengan eksplan hipokotil ..……………………………………………………… 57
10 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak
pagar dengan eksplan tunas epikotil ................................................................... 58
11 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak
pagar dengan eksplan hipokotil ……….............………………………………. 58
12 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak
pagar ..................................................................................................................... 59
13 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak
pagar ... ………………………………………………………………………….. 60
14 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan Paclobutrazol terhadap tinggi tanaman
jarak pagar .......………………………………………………………………...... 61
15 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan jarak pagar 61
16 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap induksi kalus jarak pagar
62
17 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak
pagar ...................................................................................................................... 62
18 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar ... 63
19 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan kinetin terhadap warna kalus jarak pagar 64
20 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan Kinetin terhadap berat basah kalus jarak
pagar ................................................................................................................... 65
21 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan Kinetin terhadap berat kering kalus jarak
pagar ................................................................................................................... 65
15
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cadangan minyak mentah dunia semakin hari semakin berkurang padahal
kebutuhannya semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dunia.
Menghadapi kenaikan harga minyak pada tahun 2005, pemerintah Indonesia melakukan
kebijakan pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang merupakan sumber energi
yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan (Krisnamukti 2006). Beberapa tanaman
yang mempunyai potensi sebagai Bahan Bakar Nabati (BBN) antara lain kelapa sawit,
kelapa , ubi kayu, ubi jalar, tebu, kedelai, jagung, dan jarak pagar.
Melihat potensi yang terdapat pada tanaman jarak pagar maka tanaman ini mulai
dikembangkan karena biji jarak pagar dapat diolah untuk menghasilkan minyak yang
akan diproses lebih lanjut menjadi biodiesel, biogasoline, dan bahan pembuatan sabun.
Selama ini tanaman jarak hanya ditanam sebagai pagar dan tidak diusahakan secara
khusus padahal tanaman ini selain dapat digunakan sebagai sumber penghasil bahan
bakar juga dapat digunakan sebagai biopestisida untuk mengendalikan hama pada
kapas, sorghum dan jagung. Sebagai mollukasida, ekstrak minyak jarak cukup berhasil
untuk mengendalikan keong emas, dan sebagai obat, minyak jarak dapat digunakan
untuk meredakan rasa sakit karena rematik. Pada industri tekstil tanaman jarak
digunakan sebagai bahan pewarna (Heyne 1987; Gubitz et al. 1999).
Secara agronomis tanaman jarak pagar ini dapat beradaptasi dengan lahan ataupun
agroklimat di Indonesia bahkan tanaman ini dapat tumbuh baik pada kondisi kering
maupun pada lahan dengan dengan tingkat kesuburan rendah (lahan kritis). Walaupun
tanaman jarak pagar termasuk tanaman yang mudah tumbuh, tetapi ada permasalahan
yang dihadapi dalam pengembangannya saat ini yaitu belum adanya varietas atau klon
yang unggul, jumlah ketersediaan bibit yang terbatas, teknik budidaya yang belum
memadai dan sistem pemasaran serta harga yang belum ada standar (Hariyadi 2005).
Upaya pengembangan tanaman jarak pagar tentu akan memerlukan penyediaan
bibit atau benih sebagai bahan tanam. Jarak biasanya diperbanyak dengan stek batang
dan biji. Perbanyakan dengan stek batang membutuhkan syarat-syarat tertentu antara
lain stek diambil dari tanaman yang telah berumur 4 tahun, berdiameter 1,5 – 2,5 cm
dan panjang 25 – 40 cm dan berbentuk lurus (Hasnam dan Zainal 2006), hal ini akan
membatasi bahan stek yang akan digunakan dan akan merusak pohon induk terutama
bibit varietas unggul yang dihasilkan oleh pemulia tanaman yang masih dalam jumlah
16
sangat terbatas sedangkan bibit yang dibutuhkan sangat banyak (Wattimena et al.
1992).
Salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan dan
perbanyakan cepat tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) untuk keperluan industri
adalah pemakaian Teknologi Kultur Jaringan. Perbanyakan dengan teknik ini memiliki
kelebihan yaitu tanaman dapat diperbanyak setiap saat tanpa tergantung musim karena
dilakukan di ruang tertutup, tidak memerlukan bahan tanam yang banyak, dapat
memperbanyak tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat dan
tanaman yang dihasilkan seragam dan juga tanaman yang dihasilkan bebas dari
penyakit.
Beberapa metode yang ditempuh dalam perbanyakan secara in vitro yaitu
perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar dan pembentukan tunas adventif atau somatik
embrio adventif yang meliputi morfogenesis langsung dan morfogenesis tidak langsung
(Wattimena et al. 1992). Morfogenesis langsung terjadi karena pembentukan langsung
dari bagian jaringan eksplan dan morfogenesis tidak langsung karena pembentukannya
terjadi setelah melalui tahap pembentukan kalus.
Keberhasilan dari teknik kultur jaringan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan
dan morfogenesis jaringan yang dikulturkan yang dipengaruhi oleh faktor genotip dari
bakal tanaman yang dikulturkan, media dan zat pengatur tumbuh, faktor lingkungan dan
faktor fisiologi jaringan yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington 1984)
Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu komponen media yang sangat
berpengaruh dalam keberhasilan teknik kultur jaringan, seperti auksin, sitokinin,
giberelin, asam absisik (ABA), etilen, dan retardan. (Wattimena et al. 1992). Masalah
utama dalam penggunaan zat pengatur tumbuh adalah ketepatan memilih jenis dan
konsentrasi yang sesuai dengan jenis tanaman dan kondisi fisiologis dari eksplan atau
jaringan yang ditumbuhkan. Hal ini dikarenakan setiap jenis dan jaringan tanaman
mempunyai respon tersendiri terhadap pemberian zat pengatur tumbuh (Gunawan
1992).
Pada umumnya semua bagian tanaman dapat digunakan sebagai eksplan pada
perbanyakan dengan kultur jaringan, tetapi tidak semua jaringan tanaman mudah
ditumbuhkan. Bagian yang aktif tumbuh adalah bagian juvinile (muda) dan keadaan selselnya masih aktif membelah (Wattimena et al. 1992). Pada tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas L.) eksplan dapat berupa hipokotil, epikotil, pucuk, daun, dan tangkai
daun (Sujatha dan Mukta 1996; Wie Qin et al. 2004), akan tetapi frekwensi regenerasi
masih sangat rendah (Wie Qin et al. 2004).
17
Tujuan
1. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh
NAA dan BAP dalam menginduksi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil
dan hipokotil.
2. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh
IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi akar tanaman jarak pagar.
3. Untuk mempelajari pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi kalus dan
mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh IBA
dan kinetin untuk meregenerasikan kalus jarak pagar.
Hipotesis
1. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi tunas
jarak dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil.
2. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi
akar tanaman jarak.
3. Terdapat satu kombinasi BAP dan NAA untuk menginduksi kalus tanaman jarak.
Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi IBA dan kinetin untuk regenerasi kalus
tanaman jarak.
18
TINJAUAN PUSTAKA
Botani, Penyebaran dan Manfaat
Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
Klasifikasi botani jarak pagar menurut Hambali et al. (2006) yaitu :
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Euphorbiales
Famili
: Euphorbiaceae
Genus
: Jatropha
Species
: curcas
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan tanaman perdu dengan
tinggi 1 – 7 meter, bercabang tidak teratur berasal dari Amerika. Batangnya berkayu,
silindris dan bila terluka akan mengeluarkan getah (Heyne 1987).
Daunnya berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3 atau 5, tulang daun menjari
dengan 5 – 7 tulang utama, warna daun hijau (permukaan bawah lebih pucat dibanding
bagian atas). Panjang tangkai daun antara 4 – 15 cm. Bunga berwarna kuning kehijauan,
berupa bunga majemuk berbentuk malai dan berumah satu. Bunga jantan dan betina
tersusun dalam rangkaian berbentuk cawan, muncul di ujung atau di ketiak daun.Buah
berupa buah kotak berbentuk bulat telur, diameter 2 – 4 cm, berwarna hijau ketika muda
dan kuning jika sudah masak. Buah jarak terbagi tiga ruang yang masing-masing ruang
diisi tiga biji yang berbentuk bulat lonjong dan berwarna coklat kehitaman (Hambali et
al. 2006).
Saat ini tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) telah tersebar ke hampir seluruh
daerah di Indonesia, dan dapat tumbuh dengan baik di daerah yang beriklim kering
maupun pada lahan yang dengan kesuburan rendah (Hariyadi 2005).
Selain sebagai penghasil sumber bahan bakar, tanaman jarak dapat juga dijadikan
sebagai bahan baku obat-obatan dan bahan pewarna (Heyne 1987). Menurut Hambali et
al. (2006) minyak yang berasal dari tanaman jarak pagar dapat juga digunakan untuk
pembuatan sabun dan biopestisida.
Kultur Jaringan Tanaman
Menurut Gunawan (1995), kultur jaringan atau teknik kultur jaringan in vitro
adalah suatu metode pembiakan vegetatif yang dilakukan dengan cara menumbuhkan
19
sel, jaringan atau organ, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media
buatan aseptik yang kaya nutrisi serta zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang
tembus cahaya dengan tujuan agar bagian-bagian tersebut memperbanyak diri dan
beregenerasi kembali menjadi tanaman lengkap.
Hartmann dan Kester (1983) menyatakan bahwa proses yang menginduksi
pembentukan jaringan dari sel atau kalus menjadi tunas, tunas adventif atau akar hingga
akhirnya menjadi tanaman lengkap yang sempurna disebut organogenesis. Menurut
Zhang dan Lemaux (2005) pada kultur in vitro organogenesis tunas berasal dari
differensiasi sel somatik bukan dari sel embrio. Organogenesis tersebut dikendalikan
oleh keberadaan gen yang berada pada eksplan yang berespon terhadap pemberian zat
pengatur tumbuh sehingga mempengaruhi pembelahan sel dan proses diferensiasinya.
Metode perbanyakan tanaman secara in vitro dapat ditempuh dengan dua cara
yaitu (1) Melalui multiplikasi tunas dari mata tunas aksilar, dan (2) Melalui
pembentukan tunas adventif dan embrio somatik secara langsung maupun tidak
langsung melalui pembentukan kalus (Wattimena et al. 1992). Metode yang pertama
yaitu perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar lebih banyak digunakan dalam usaha
perbanyakan tanaman. Telah banyak penelitian yang dilakukan membuktikan bahwa
metode tersebut lebih cepat dan dalam hal perbanyakan tanaman dan sedikit
penyimpangan genetik bahkan tidak terjadi penyimpangan genetik. Morfogenesis tidak
langsung melalui pembentukan kalus, tingkat penyimpangan genetik yang lebih tinggi
dan waktu perbanyakan yang lebih lama.
Syarat awal untuk menerapkan metode kultur jaringan sebagai suatu cara
perbanyakan pada suatu tanaman yaitu: (1) kecepatan organogenesis atau embriogenesis
untuk pembentukan planlet tinggi, (2) planlet yang dihasilkan secara in vitro harus
mampu bertahan di lapang dan penampakan di lapang seperti yang diharapkan atau
lebih baik, (3) penggunaan kultur jaringan dapat memberikan keuntungan lebih
dibandingkan sistem perbanyakan secara konvensional, dan (4) sifat-sifat atau
karakteristik yang diinginkan harus dapat dipertahankan (Brown & Sommer 1982 dalam
Mentari 2006).
Keberhasilan dari teknik kultur jaringan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan
dan morfogenesis jaringan yang dikulturkan dan dipengaruhi oleh faktor genotif dari
bakal tanaman yang dikulturkan, media dan zat pengatur tumbuh, faktor lingkungan dan
faktor fisiologi jaringan yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington
1984).
20
Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan
Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam
konsentrasi rendah (