INDUKSI AKAR DARI EKSPLAN DAUN GINSENG JAWA (Talinum paniculatum Gaertn.) DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH AUKSIN SECARA IN VITRO Repository - UNAIR REPOSITORY
INDUKSI AKAR DARI EKSPLAN DAUN GINSENG JAWA (Talinum paniculatum Gaertn.) DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH AUKSIN
SECARA IN VITRO SKRIPSI
INDUKSI AKAR DARI EKSPLAN DAUN GINSENG JAWA (Talinum paniculatum Gaertn.) DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH AUKSIN
SECARA IN VITRO SKRIPSI Sebagai Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Biologi pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya Disetujui Oleh: Pembimbing I, Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si NIP. 19640303 198810 2 001 Pembimbing II, Drs. Hery Purnobasuki, M.Si, Ph.D NIP. 19670507 199102 1 001
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI Judul : Induksi Akar dari Eksplan Daun Ginseng Jawa (Talinum paniculatum) dengan Zat Pengatur Tumbuh Auksin Secara In Vitro Penyusun : Izzatul Muhallilin NIM : 080810061 Pembimbing I : Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si Pembimbing II : Drs. Hery Purnobasuki, M.Si, Ph.D Tanggal Ujian : 16 Juli 2012 Disetujui oleh : Pembimbing I, Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si NIP. 19640303 198810 2 001 Pembimbing II, Drs. Hery Purnobasuki, M.Si, Ph.D NIP. 19670507 199102 1 001 Mengetahui: Ketua Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Dr. Alfiah Hayati NIP. 19640418 198810 2 001
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan
sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul Induksi Akar dari Eksplan Daun Ginseng Jawa (Talinum paniculatum Gaertn) dengan Zat Pengatur Tumbuh Auksin Secara In Vitro. Skripsi ini ditulis untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) pada Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.
Kelancaran dari penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini, tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh sebab itu, segala kritik dan saran dari pembaca yang dapat membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan di masa yang akan datang. Penulis berharap semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi semua pihak.
Surabaya, Juni 2012 Penulis Izzatul Muhallilin
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, segala puji syukur selalu penulis panjatkan atas kehadirat
Alloh Subhanahu Wa Ta’ala yang telah menganugerahkan rahmat, taufik dan
berkahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan baik.Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Ibu Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si selaku dosen pembimbing I yang
senantiasa mencurahkan segenap ilmu, waktu, tenaga untuk memberikan semangat, bimbingan, arahan dan masukan yang sangat berharga.2. Bapak Drs. Hery purnobasuki, M.Si, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang senantiasa mencurahkan segenap ilmu, waktu, tenaga untuk memberikan semangat, bimbingan, arahan dan masukan yang sangat berharga.
3. Ibu Dr. Edy Setiti Wida Utami, M.S. selaku dosen penguji III yang telah
memberikan bimbingan dan arahan.4. Bapak Drs. H. Abdul Latif Burhan, MS selaku dosen penguji IV yang telah memberikan bimbingan dan arahan.
5. Ibu Dr. Nimatuzahroh selaku dosen wali yang telah membimbing, mengarahkan dan senantiasa memberikan motivasi selama penulis belajar di program studi Biologi.
6. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan ilmu, bimbingan dan arahan
selama masa perkuliahan.7. Bapak laboran (Mas Joko, Mas Eko, Pak Sunar, Pak Ni, Mas Yanto dan Mas Catur) yang telah banyak membantu selama masa perkuliahan.
8. Ibu sebagai sosok yang paling penting atas doa, dukungan, kasih sayang dan semangat yang dicurahkan selama hidup. Adik Eva dan Awaf atas pengertian dan dukungannya. Seluruh keluarga besar atas doa dan dukungannya yang luar biasa.
9. Teman–teman penelitian di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan (Lina, Aila, Indah, Bulek, Tining, Mas Agus, Mbak Azima) atas bantuan dan dukungannya selama melakukan penelitian.
10. Teman-teman angkatan 2008 (Hanik, Rivia, Depe, Risa, Ayu koi dan lainnya yang tidak cukup disebutkan disini), Pengurus JIMM FSAINTEK, Pengurus dan warga HIMBIO, Pengurus JANUR UKMKI 2012 atas semua dukungan luar biasa yang diberikan kepada penulis.
Surabaya, 2012 Penulis Izzatul Muhallilin
Izzatul Muhallilin, 2012. Induksi Akar dari Eksplan Daun Ginseng Jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) dengan Zat Pengatur Tumbuh Auksin Secara In Vitro. Skripsi ini di bawah bimbingan Dr. Y Sri Wulan Manuhara, M.Si dan Drs. Hery purnobasuki, M.Si, Ph.D. Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, Surabaya ABSTRAK Ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) merupakan salah satu tanaman obat asli Indonesia. Bagian akar tanaman ini mengandung senyawa steroid, saponin, tanin, polifenol, dan minyak atsiri yang berkhasiat untuk afrodisiak dan tonikum. Penelitan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) pada berbagai konsentrasi (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L) terhadap induksi akar eksplan daun ginseng jawa. Jenis dan konsentrasi auksin dimasukkan kedalam media MS yang digunakan sebagai media induksi akar. Respon yang diamati meliputi waktu terbentuknya akar, jumlah akar, panjang akar, berat segar dan berat kering akar yang diamati selama 6 minggu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jenis dan konsentrasi auksin berpengaruh secara signifikan terhadap induksi akar eksplan daun ginseng jawa. Jenis dan konsentrasi auksin yang paling efektif adalah IBA 2 mg/L dengan menghasilkan akar dalam rerata waktu 7 hari, rerata jumlah akar 12,8, rerata panjang akar 1,828 cm, rerata berat segar 0,06532 g serta rerata berat kering 0,00924.
Kata kunci : induksi, Talinum paniculatum Gaertn., akar, auksin.
Izzatul Muhallilin, 2012. Root induction from Leaf Explants of Java Ginseng (Talinum paniculatum Gaertn.) with an growth regulators auxin as In Vitro. This research was written under guidance by Dr. Y Sri Wulan Manuhara, M.Si dan Drs. Hery purnobasuki, M.Si, Ph.D. Biology Departement, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya ABSTRACT Java Ginseng (Talinum paniculatum Gaertn.) is a medicinal plant in Indonesia. The roots of these plants contained steroid, saponin, tannin, polyphenol, and essential oils which believed as aphrodisiac and tonicum. The aims of this research were to know the effect of plant growth regulators auxin type (IAA, NAA, IBA and 2,4-D) at various concentrations (1 mg/L, 2 mg/L and 3 mg/L) for root induction on leaf of explants java ginseng. The types and concentrations of auxin added into the MS medium was used as a root induction medium. Responses were observed including the formation of roots, root number, root length, fresh weight and root dry weight observed for 6 weeks. These results indicated that the type and concentration of auxin had significance influence on root induction at ginseng leaf explants of Java. The most effective type and concentration of auxin was IBA 2 mg / L to produce roots in the average time was 7 days, average number of roots 12.8, average root length 1.828 cm, average fresh weight 0.06532 g and average dry weight was 0.00924 g. Key words: induction, Talinum paniculatum Gaertn., roots, auxin.
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL .................................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii PENDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ............................................................. iv KATA PENGANTAR .............................................................................................. v UCAPAN TERIMAKASIH .................................................................................... vi ABSTRAK ............................................................................................................ viii ABSTRACT ............................................................................................................ ix DAFTAR ISI ............................................................................................................ x DAFTAR TABEL .................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiii DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah Penelitan ..................................................................... 4
1.3. Asumsi Penelitian ..................................................................................... 5
1.4. Hipotesis Penelitian .................................................................................. 5
1.5. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 6
1.6. Manfaat Penelitian .................................................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 8
2.1 Tinjauan Tanaman Ginseng Jawa ..................................................................... 8
2.1.1 Klasifikasi Ginseng Jawa ................................................................ 8
2.1.2 Morfologi tanaman ginseng jawa .................................................... 8
2.1.3 Kandungan Kimia Ginseng Jawa .................................................. 10
2.1.4 Manfaat tanaman ginseng jawa ...................................................... 10
2.2 Tinjauan Umum Kultur Jaringan ..................................................................... 11
2.2.1 Pengertian dan Manfaat Kultur Jaringan Tanaman ........................ 11
2.2.2 Media kultur jaringan ..................................................................... 12
2.2.3 Eksplan .......................................................................................... 13
2.2.4 Zat Pengatur Tumbuh Auksin ........................................................ 13
2.3 Pertumbuhan dan Perkembangan ............................................................................ 15
BAB III METODE PENELITIAN .......................................................................... 17
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 17
3.2. Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 17
3.2.1 Alat Penelitan ................................................................................. 17
3.2.2 Bahan penelitian ............................................................................ 17
3.3. Metode Kerja ........................................................................................... 18
3.3.1 Variabel Penelitian .......................................................................... 18
3.3.2 Rancangan Penelitan ....................................................................... 18
3.4. Prosedur Penelitian .................................................................................. 19
3.4.1 Sterilisasi alat .................................................................................. 19
3.4.2 Pembuatan larutan stok untuk media MS .................................... 19
3.4.3 Pembuatan media MS dengan zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4 D ........................................................... 21
3.4.4 Sterilisasi eksplan ......................................................................... 21
3.4.5 Sterilisasi ruang kerja ..................................................................... 22
3.4.6 Induksi akar eksplan daun .............................................................. 22
3.5 Parameter ......................................................................................... 22
3.6 Pengumpulan Data ........................................................................... 23
3.7 Analisis Data .................................................................................... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 25
4.1. Hasil ......................................................................................................... 25 4.1.1 Pengaruh jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin ...... terhadap lama waktu terbentuknya akar dari eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) ................................ 25
4.1.2 Pengaruh jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin terhadap jumlah akar yang terbentuknya akar dari eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) ....................... 29 4.1.3 Pengaruh jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin ...... terhadap panjang akar yang terbentuk akar dari eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) ....................... 33
4.1.4 Pengaruh jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin ...... terhadap lama berat segar dan berat kering akar dari eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) .......... 37
4.1.5 Pengamatan akar yang terbentuk dari eksplan daun
ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) pada berbagai jenis (IAA, IBA, NAA dan 2,4-D) dan konsentrasi (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L) zat pengatur tumbuh auksin selama 6 minggu ................................................... 404.2. Pembahasan ............................................................................................. 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 51
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 51
5.2 Saran ................................................................................................ 51 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 52 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel Halaman
3.1 Macam-macam perlakuan pada eksplan daun ginseng
18 jawa (Talinum paniculatum Gaertn).
4.1 Rerata lama waktu (hari) terbentuknya akar pada eksplan
26 daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) dengan n = 5
4.2 Hasil uji statistik Anova satu arah, pengaruh zat pengatur
29 tumbuh auksin terhadap rerata lama waktu terbentukya akar pada minggu ke 6.
4.3 Rerata jumlah akar yang terbentuk pada eksplan daun
30 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) selama 6 minggu (n = 5)
4.4 Hasil uji statistik Anova satu arah, pengaruh zat pengatur
33 tumbuh auksin (IAA, IBA, NAA dan 2,4-D) terhadap
rerata jumlah akar yang terbentuk pada minggu ke 6.
4.5 Rerata panjang akar yang terbentuk pada eksplan daun
34 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) selama 6 minggu (n = 5)
4.6 Hasil uji statistik Anova satu arah, pengaruh zat pengatur
37 tumbuh auksin terhadap rerata panjang akar ginseng jawa yang terbentuk pada minggu ke 6.
4.7 Berat segar dan berat kering akar (gram) eksplan daun
38 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) selama 6 minggu
4.8 Hasil uji statistik Anova satu arah, pengaruh zat pengatur
40 tumbuh auksin (IAA, IBA, NAA dan 2,4-D) terhadap rerata berat segar dan berat kering akar yang terbentuk pada minggu ke 6.
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman
2.1 Habitus tanaman ginseng jawa yang tumbuh di pot, a: daun,
9
b: batang, c; bunga. Skala = 1 cm
2.2 Akar tanaman ginseng jawa, d: akar. Skala = 1cm
9
2.3 Bunga dan buah ginseng jawa, c: bunga, e: buah. Skala = 1
10 cm
4.1 Akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai jenis dan
27 konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin pada hari ke 8 yaitu (a) IAA 1 mg/L; (b) IAA 2 mg/L; (c) IAA 3 mg/L; (d) IBA 1 mg/L; (e) IBA 2 mg/L; (f) IBA 3 mg/L; (g) NAA 1 mg/L;
(h) NAA 2 mg/L; (i) NAA 3 mg/L. (j) 2,4-D 1 mg/L; (k)
2,4-D 2 mg/L; (l) 2,4-D 3 mg/L. k= kalus, ak = akar. Skala: 1 cm.4.2 Grafik rerata waktu terbentuknya akar pada eksplan daun
28 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.)
4.3 Jumlah akar yang terbentuk dari eksplan daun ginseng jawa
30 dengan berbagai jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin pada minggu ke 6 yaitu (a) IAA 1 mg/L; (b) IAA 2 mg/L; (c) IAA 3 mg/L; (d) IBA 1 mg/L; (e) IBA 2 mg/L; (f)
IBA 3 mg/L; (g) NAA 1 mg/L; (h) NAA 2 mg/L; (i) NAA 3 mg/L. (j) 2,4-D 1 mg/L; (k) 2,4-D 2 mg/L; (l) 2,4-D 3 mg/L. k= kalus, ak = akar. Skala: 1 cm.
4.4 Grafik rerata jumlah akar yang terbentuk dari eksplan daun
32 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) selama 6 minggu.
4.5 Panjang akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai
35 jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin pada
minggu ke 6 yaitu (a) IAA 1 mg/L; (b) IAA 2 mg/L; (c)
IAA 3 mg/L; (d) IBA 1 mg/L; (e) IBA 2 mg/L; (f) IBA 3
mg/L; (g) NAA 1 mg/L; (h) NAA 2 mg/L; (i) NAA 3 mg/L.(j) 2,4-D 1 mg/L; (k) 2,4-D 2 mg/L; (l) 2,4-D 3 mg/L. k=
kalus, ak = akar. Skala: 1 cm.4.6 Rerata panjang akar yang terbentuk dari eksplan daun
36 ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) selama 6 minggu.
4.7 Rerata berat segar dan berat kering akar yang terbentuk dari
39
eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.)
selama 6 minggu.4.8 Akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai jenis dan
41 konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin IAA pada minggu ke 6 yaitu (a) IAA 1 mg/L; (b) IAA 2 mg/L; (c) IAA 3 mg/L. Anak panah menunjukkan pertumbuhan akar. Skala: 1 cm.
4.9 Akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai jenis dan
42 konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin IBA pada minggu ke 6 yaitu (d) IBA 1 mg/L; (k) 2,4-D 2 mg/L; (l) 2,4-D 3 mg/L. Anak panah menunjukkan pertumbuhan akar. Skala: 1 cm.
4.10 Akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai jenis dan
43 konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin NAA pada minggu ke 6 yaitu (g) NAA 1 mg/L; (h) NAA 2 mg/L; (i) NAA 3 mg/L. Anak panah menunjukkan pertumbuhan akar. Skala: 1 cm.
4.11 Akar eksplan daun ginseng jawa dengan berbagai jenis dan
44 konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin 2,4-D pada minggu ke 3 yaitu (j) 2,4-D 1 mg/L; (k) 2,4-D 2 mg/L; (l) 2,4-D 3 mg/L. Anak panah berwarna menunjukkan pertumbuhan kalus. Skala: 1 cm.
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul
1. Komposisi Penyusun Media Murashige and Skoog (MS)
2. Data hasil induksi akar dari eksplan daun ginseng jawa
3. Hasil uji statistik induksi akar dari eksplan daun ginseng jawa dengan zat pengatur tumbuh auksin
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia memiliki ketergantungan yang besar terhadap obat dan bahan baku obat konvensional impor yang nilainya mencapai US$ 160 juta per tahun, sehingga perlu dicarikan substitusinya dengan produk industri dalam negeri. Sementara itu, kecenderungan masyarakat konsumen dunia yang menuntut pangan dan produk kesehatan yang aman dengan slogan ”back to nature” menunjukkan pertumbuhan pesat, termasuk di Indonesia sendiri. Pengembangan obat bahan alam khas Indonesia yang dikenal sebagai “jamu”, dimana tanaman obat menjadi komponen utamanya, memiliki arti strategis dalam upaya meningkatkan pelayanan kesehatan masyarakat dan kemandirian Indonesia di bidang kesehatan (Prastowo, et al., 2007).
Ginseng jawa (Talium paniculatum Gaertn.) merupakan salah satu dari sekian banyak jenis tumbuhan yang dapat dimanfaatkan sebagai tanaman obat (Hidayat, 2005). Akar ginseng jawa mengandung senyawa steroid, saponin, tanin, polifenol, dan minyak atsiri (Santa dan Prajogo, 1996). Ginseng jawa berkhasiat untuk mengatasi air susu ibu terlalu sedikit, nafsu makan kurang, bisul, dan afrosidiak (Hariana, 2008).
Selama ini upaya yang telah dilakukan untuk perbanyakan ginseng jawa yaitu dengan biji, stek batang maupun dengan umbinya. Namun ketiga cara tersebut memiliki beberapa kelemahan antara lain keberhasilan tumbuh dengan biji sangat tergantung dari faktor fisik dan faktor biologis biji tersebut. Perbanyakan dengan stek batang memerlukan media pasir untuk kecepatan pertambahan tingginya dan pertumbuhan akarnya namun media pasir memiliki kandungan hara rendah sehingga akar tidak tumbuh optimum, sedangkan perbanyakan dengan umbi memerlukan waktu lama dan memerlukan bahan umbi yang memiliki cukup mata tunas sehingga tidak efisien (Hidayat, 2005).
Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian- bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan tanaman induknya (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Selain itu teknik kultur jaringan tidak tergantung pada musim.
Stok tanaman dapat segera diperbanyak setelah pengiriman atau penyimpanan karena semua proses dilakukan di bawah kondisi lingkungan yang terkendali di laboratorium (Zulkarnain, 2011).
Salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan adalah media (Abbas, 2011). Medium merupakan substrat pertumbuhan tanaman yang mengandung garam-garam mineral yang terdiri dari unsur-unsur makro dan mikro, sumber karbon, vitamin, asam-asam amino, zat pengatur tumbuh dan bahan organik kompleks. Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan sebagai komponen medium bagi pertumbuhan dan diferensiasi. Tanpa penambahan zat pengatur tumbuh dalam medium, pertumbuhan sangat terhambat bahkan mungkin tidak tumbuh sama sekali (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Auksin merupakan salah satu zat pengatur tumbuh yang ditambahkan dalam medium. Pierik (1987) menyatakan bahwa umumnya auksin meningkatkan pemanjangan sel, pembelahan sel dan pembentukan akar adventif. Untari dan Puspitaningtyas (2006) menyatakan bahwa kombinasi media organik dan konsentrasi NAA berpengaruh nyata terhadap semua parameter pertumbuhan eksplan anggrek hitam (Coelogyne pandurata Lindl.) baik tinggi eksplan, jumlah daun, jumlah tunas, jumlah akar dan panjang akar. Hasil penelitian induksi perakaran tunas Piretrum (Chrysabthemum cinerariifolium, Trevir.) vis. Klon Prau 6 secara in vitro menunjukkan bahwa penambahan NAA atau IBA ke dalam media MS berpengaruh terhadap waktu inisiasi, jumlah, panjang dan karakteristik akar piretrum klon Prau 6 (Rostiana dan Seswita, 2007). Penelitian tentang pertumbuhan bibit manggis (Garcinia mangostana L.) asal seedling di polibag menunjukkan bahwa pemberian IBA berpengaruh terhadap variabel pertambahan jumlah akar sekunder, pertambahan panjang akar, berat kering total akar dan bobot kering pupus (Asmara, 2007). Sedangkan pada penelitian induksi akar Azadirachta excels (Jack) M. Jacobs menunjukkan bahwa perlakuan NAA 1 mg/L menghasilkan jumlah akar dan panjang akar terbesar (Raharjo, 2004).
Beberapa penelitian mengenai ginseng jawa telah dilakukan antara lain dari penelitian Sugiarso et al., (1996) diketahui bahwa konsentrasi NAA dan saat pemberian NAA melalui daun mempunyai pengaruh terhadap produksi akar ginseng jawa. Induksi akar ginseng jawa eksplan hipokotil dengan zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) berpengaruh terutama terhadap lama waktu terbentuknya akar, rerata jumlah akar, kemampuan ekplan dalam membentuk akar, dan kualitas perakaran (Fitriyah, 2008). Hal ini juga terjadi pada eksplan epikotil ginseng jawa (Aina, 2008).
Penelitian tentang pengaruh berbagai jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin terhadap induksi akar dengan eksplan daun ginseng jawa belum banyak dilakukan sehingga penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengetahui zat pengatur tumbuh auksin yang paling tepat digunakan untuk induksi akar ginseng jawa dengan menggunakan eksplan daun. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi cara produksi akar tanpa menumbuhkan bagian-bagian lain dari tanaman ginseng jawa.
1.2 Rumusan Masalah Penelitian
Penelitian ini dirancang untuk menjawab permasalahan sebagai berikut:
1. Apakah zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) pada berbagai konsentrasi berpengaruh pada induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.)?
2. Manakah dari berbagai jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) yang paling baik untuk induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.)?
1.3 Asumsi Penelitian Kondisi fisiologis suatu tanaman secara alamiah akan beragam seiring dengan perubahan tahap pertumbuhannya. Pada umumnya auksin meningkatkan pemanjangan sel, pembelahan sel, dan pembentukan akar adventif. Hasil penelitian induksi perakaran tunas Piretrum (Chrysabthemum cinerariifolium, Trevir.) vis. Klon Prau 6 Secara In Vitro menunjukkan bahwa penambahan NAA atau IBA ke dalam media MS berpengaruh terhadap waktu inisiasi, jumlah, panjang dan karakteristik akar piretrum klon Prau 6. Penelitian tentang pertumbuhan bibit manggis (Garcinia mangostana L.) asal seedling di polibag menunjukkan bahwa pemberian IBA berpengaruh terhadap variabel pertambahan jumlah akar sekunder, pertambahan panjang akar, berat kering total akar dan bobot kering pupus. Sedangkan pada penelitian induksi akar Azadirachta excels (Jack) M. Jacobs menunjukkan bahwa perlakuan NAA 1 mg/L menghasilkan jumlah akar dan panjang akar terbesar. Berdasarkan uraian diatas maka dapat diasumsikan bahwa pemberian zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) mampu menginduksi terbentuknya akar pada eksplan daun tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
1.4 Hipotesis Penelitian
1.4.1 Hipotesis Kerja
Jika jenis zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) dengan berbagai konsentrasi tumbuh berpengaruh pada induksi akar maka terdapat perbedaan lama waktu induksi akar, panjang akar, jumlah akar yang terbentuk, berat segar dan berat kering akar dari eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
1.4.2 Hipotesis Statistik
H0 : Tidak ada pengaruh jenis zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) dengan berbagai konsentrasi tumbuh (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L) terhadap induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
H1 : Ada pengaruh jenis zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) dengan berbagai konsentrasi tumbuh (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L) terhadap induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
1.5 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui :
1. Pengaruh jenis zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) pada berbagai konsentrasi zat pengatur tumbuh (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L) pada induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
2. Jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA dan 2,4-D) yang sesuai untuk induksi akar eksplan daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.).
1.6 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi ilmiah tentang jenis auksin beserta konsentrasinya yang sesuai untuk induksi akar tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) secara in vitro. Sehingga dapat bermanfaat untuk pengembangan penyediaan akar tanaman ginseng jawa dengan lebih cepat dan berkualitas sebagai tanaman obat.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Tanaman Ginseng Jawa
2.1.1 Klasifikasi ginseng jawa Ginseng jawa merupakan tanaman yang berasal dari Amerika tropis.
Menurut Simpson, 2006 ginseng jawa diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom : Plantae Division : Magnoliophyta Class : Magnoliopsida Ordo : Caryophyllales Family : Portulacaceae Genus : Talinum
Species : Talinum paniculatum Gaertn.
Ada beberapa sinonim untuk ginseng jawa yaitu Portulaca paniculata Jacq., Portulaca patens L., Talinum patens (L.) Willd. Di Indonesia tanaman ini disebut ginseng jawa atau som jawa (Hidayat, 2005). Sebutan lain untuk tanaman ini di Inggris adalah panicled fameflower root, sedangkan di Cina disebut tu ren shen (Hariana, 2008)
2.1.2 Morfologi tanaman ginseng jawa Ginseng jawa merupakan herba menahun dengan tinggi 0,3 – 0,8 m. Batang berbentuk bulat. Daun tersebar berbentuk bulat telur terbalik (Gambar 2.1), 3-10 kali 1,5-5 cm (Van Steenis, 1947). Akarnya merupakan akar tunggang (Gambar 2.2) dan berdaging tebal (Dalimartha, 1999) c a b
Gambar 2.1 Habitus tanaman ginseng jawa yang tumbuh di pot, a: daun, b: batang, c; bunga. Skala = 1 cm.d
Gambar 2.2 Akar tanaman ginseng jawa, d: akar. Skala = 1 cm Bunga dalam malai terminal, longgar, berbunga banyak, cabang terujungbercabang lagi dengan cara menggarpu (Gambar 2.3). Tangkai bunga langsing. Daun kelopak lepas, ungu, bulat telur ± 2 mm. Daun mahkota 5, oval atau bulat telur terbalik, panjang 3-4 mm, merah-ungu. Benang sari 5-15, kebanyakan 8-12.
Tangkai putik bercabang 3. Buah berbentuk bola (Gambar 2.3), merah cokelat, dinding terluar rontok (Van Steenis, 1947). c e
Gambar 2.3 Bunga dan buah ginseng jawa, c: bunga, e: buah. Skala = 1 cm2.1.3 Kandungan kimia ginseng jawa Akar ginseng jawa mengandung senyawa steroid, saponin, tanin, polifenol, dan minyak atsiri (Santa dan Prajogo, 1996). Menurut Hidayat (2005) akar ginseng jawa mengandung steroid, triterpenoid (Kalium 41,44 %, Natrium 10,03%, Kalsium 2,21 %, Magnesium 5,50% dan Besi 0,32%), tanin, saponin, dan minyak atsiri,. Daun ginseng jawa mengandung saponin, flavonoida dan tanin (Dalimartha, 1999).
2.1.4 Manfaat tanaman ginseng jawa Ginseng jawa b erkhasiat mengatasi kondisi badan lemah, banyak keringat, pusing, lemah syahwat, batuk, paru-paru lemah, nyeri lambung, diare, ngompol (enuresis), datang haid tidak teratur, keputihan dan air susu ibu (ASI) sedikit.
Sedangkan daun ginseng jawa berkhasiat melancarkan pengeluaran ASI, obat untuk bisul dan kurang nafsu makan (Dalimartha, 1999). Menurut Wijayakusuma (1994), tanaman ginseng jawa berguna sebagai obat karena mempunyai bermacam-macam khasiat. Selain sebagai afrodisiak, akarnya juga dimanfaatkan sebagai tonikum, obat batuk, obat radang paru-paru, anti diare, pelancar haid dan obat untuk keputihan. Daunnya juga mempunyai kegunaan untuk melancarkan ASI dan obat bengkak.
Kajian Nugroho (2005) tentang toksisitas akut dan khasiat ekstrak ginseng jawa menunjukkan bahwa ginseng jawa berkhasiat sebagai stimulan dengan menaikkan ambang kelelahan. Selain itu tanaman ginseng jawa dimanfaatkan untuk tanaman hias (Pitojo, 2006).
2.2 Tinjauan Umum Kultur Jaringan
2.2.1 Pengertian dan manfaat kultur jaringan tanaman
Pemuliaan tanaman dengan melibatkan kultur jaringan mencakup semua teknik kultur sel atau jaringan yang meliputi perbanyakan, pengamatan, dan manipulasi genetik tanaman tanpa melibatkan siklus seksual. Pada dasarnya kultur jaringan merupakan suatu proses perbanyakan sel, jaringan, organ atau protoplas dengan teknik steril (Nasir, 2001).
Kultur jaringan berhubungan erat dengan teori totipotensi sel dari Schwan dan Schleiden yang menyatakan setiap sel yang hidup dari organisme sel banyak mempunyai kemampuan untuk tumbuh dan berkembang bila tersedia lingkungan yang sesuai (Abbas, 2011).
Menurut Hendaryono dan Wijayani (1994), Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan jaringan tanaman yang disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan dipelihara dalam medium padat atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan yaitu jenis media, jenis bahan tanaman dan lingkungan yang sesuai (Abbas, 2011).
Zulkarnain (2011) menyatakan bahwa manfaat utama kultur jaringan tanaman adalah perbanyakan klon atau perbanyakan masal dari tanaman yang sifat genetiknya identik satu sama lain. Disamping itu, teknik kultur jaringan juga bermanfaat dalam beberapa hal khusus antara lain perbanyakan klon secara cepat, keseragaman genetik, kondisi aseptik, seleksi tanaman, stok tanaman mikro, lingkungan terkendali, pelestarian plasma nutfah, produksi tanaman sepanjang tahun dan memperbanyak tanaman yang sulit diperbanyak secara vegetatif konvensional.
2.2.2 Media kultur jaringan
Media merupakan formulasi dari semua unsur-unsur yang diperlukan tanaman, organ, jaringan, sel, dan protoplas untuk dapat tumbuh dan berkembang.
Media tumbuh pada kultur jaringan sangat besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan perkembangan eksplan serta bibit yang dihasilkannya. Medium merupakan substrat pertumbuhan tanaman yang mengandung garam-garam mineral yang terdiri dari unsur-unsur makro dan mikro, sumber karbon, vitamin, asam-asam amino, zat pengatur tumbuh dan bahan organik kompleks (Hendaryono dan Wijayani, 1994).
Kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan kultur in vitro yang optimal bervariasi antar spesies maupun antar varietas. Bahkan, jaringan yang berasal dari bagian tanaman yang berbeda kebutuhan nutrisinya. Oleh karena itu, tidak ada satu pun medium dasar yang berlaku universal untuk semua jenis jaringan dan organ. Meskipun demikian medium MS (Murashige and Skoog) adalah yang paling luas penggunaannya dibandingkan dengan media dasar lainnya (Zulkarnain, 2011).
2.2.3 Eksplan Eksplan adalah bahan tanaman yang dipakai untuk perbanyakan tanaman pada sistem kultur jaringan (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Eksplan yang berasal dari tanaman yang sehat dan kuat memiliki peluang keberhasilan kultur yang lebih besar daripada eksplan yang sakit dan lemah (Zulkarnain, 2011).
Ukuran eksplan yang besar lebih mudah diregenerasikan dibandingkan eksplan yang berukuran kecil (Abbas, 2011). Jika eksplan yang dikulturkan semakin kecil, semakin kecil pula kemungkinan membawa organisme kontaminan. Namun peluang hidup eksplan tersebut untuk hidup menjadi semakin kecil (Zulkarnain, 2011). Eksplan dapat tumbuh dengan baik apabila diambil dari tanaman yang sehat dan subur dengan jaringannya yang aktif tumbuh. Pertumbuhan eksplan secara in vitro sangat ditentukan oleh genotip, umur tanaman, keadaan fisiologis tanaman induk, ukuran eksplan, musim, pelukaan dan metode inokulasi (Abbas, 2011).
2.2.4 Zat pengatur tumbuh auksin Di dalam tubuh tanaman terdapat hormon tumbuh yaitu senyawa organik yang jumlahnya sedikit dan dapat merangsang atau menghambat berbagai proses fisiologis tanaman. Di dalam tubuh tanaman senyawa organik ini jumlahnya hanya sedikit, maka diperlukan penambahan hormon dari luar. Hormon sintesis yang ditambahkan dari luar tubuh tanaman disebut zat pengatur tumbuh (Abbas, 2011).
Pierik (1987) mengemukakan bahwa fitohormon adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh tanaman tingkat tinggi secara endogen. Senyawa tersebut berperan merangsang dan meningkatkan pertumbuhan serta perkembangan sel, jaringan, dan organ tanaman menuju arah diferensiasi tertentu. Senyawa-senyawa lain yang memiliki karakteristik yang sama dengan hormon, tetapi diproduksi secara eksogen, dikenal sebagai zat pengatur tumbuh. Upaya perbanyakan tanaman dengan cara kultur jaringan sangat perlu melibatkan zat pengatur tumbuh.
Auksin adalah sekelompok senyawa yang fungsinya merangsang pemanjangan sel-sel pucuk (Zulkarnain, 2011). Pada umumnya auksin meningkatkan pemanjangan sel, pembelahan sel, dan pembentukan akar adventif (Pierik, 1987). Menurut Campbell et al., (2003) auksin mempengaruhi beberapa aspek perkembangan tumbuhan, salah satu fungsinya yang paling penting adalah merangsang pemanjangan sel tunas muda yang sedang berkembang. Selain itu auksin mempengaruhi pertumbuhan sekunder dengan cara menginduksi pembelahan sel kambium pembuluh dan dengan mempengaruhi diferensiasi xilem sekunder. Auksin juga meningkatkan aktivitas pembentukan akar adventif.
Hormon auksin di dalam tubuh tanaman dihasilkan oleh pucuk-pucuk batang, pucuk-pucuk cabang dan ranting yang menyebar luas ke dalam seluruh tubuh tanaman. Zat pengatur tumbuh yang tergolong auksin adalah Indol Asam Asetat (IAA), Indol Asam Butirat (IBA), Naftalen Asam Asetat (NAA) dan 2,4 Dikhlorofenoksiasetat (2,4-D) (Abbas, 2011).
Hasil induksi akar secara in vitro dari eksplan hipokotil dan plumulae Helianthus annuus menunjukkan bahwa pada konsentrasi IAA 0,9 mg/L optimal menginduksi akar adventif dan pada konsentrasi 0,3 mg/L diperoleh akar yang paling panjang (Vesperinas, 1999). Kajian yang dilakukan oleh Sivanesan dan Jeong (2009) menunjukkan bahwa pemberian IBA dengan konsentrasi 1 mg/L dan NAA dengan konsentrasi 0,5 mg/L menghasilkan jumlah akar yang terbanyak pada tanaman Plumbago zeylanical. Sedangkan pada penelitian kultur ruas batang Arabidopsis menunjukkan bahwa IBA dengan konsentrasi 10 µM efektif menginduksi akar adventif (Muller et al., 2005).
2.3 Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan berarti pembelahan sel (peningkatan jumlah) dan pembesaran sel (peningkatan ukuran). Kedua proses ini memerlukan sintesis protein dan merupakan proses yang tidak dapat berbalik. Perkembanagan tanaman merupakan suatu kombinasi dari sejumlah proses yang kompleks yaitu proses pertumbuhan dan diferensiasi (spesialisasi sel) yang mengarah pada akumulasi berat kering. Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus menerus sepanjang daur hidup (Gardner et al., 1991).
Menurut Salisbury dan Ross (1995) pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Pertambahan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Tahapan dalam pertumbuhan dan perkembangan sel yang pertama adalah pembelahan sel: satu sel dewasa membelah menjadi dua sel yang terpisah. Yang kedua adalah pembesaran sel: sel yang membelah tersebut membesar volumenya. Peristiwa yang ketiga adalah diferensiasi sel: sel yang sudah mencapai volume tertentu kemudian terspesialisasi dengan cara khusus. Berbagai macam cara sel membelah, membesar dan terspesialisasi telah menghasilkan berbagai jenis jaringan dan organ tumbuhan serta banyak jenis tumbuhan.
Pertumbuhan dan perkembangan sel lebih lanjut yang ditunjukkan dengan adanya diferensiasi menjadi bagian khusus tumbuhan dan masih ada sel yang tetap bersifat embrio (embrional) yaitu mampu mengadakan pembelahan terus- menerus. Jaringan yang bersifat embrio dalam tubuh tumbuhan dewasa disebut dengan meristem (Mulyani, 2006). Meristem apikal tajuk dan meristem akar terbentuk selama proses perkembangan embrio saat pembentukan biji dan disebut meristem primer. Sedangkan kambium pembuluh dan daerah meristematik pada
nodus monokotil dinamakan meristem sekunder (Salisbury dan Ross, 1995).
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama lima bulan mulai bulan Januari – Mei tahun 2012, di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1 Alat penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pinset, skalpel, cawan petri, botol kultur, erlenmeyer, autoclave, gelas ukur, gelas beaker, LAF (Laminar Air Flow), kertas payung, tisyu, gunting, kertas pH, kompor listrik, alumunium foil, kertas saring, timbangan analitik, syrink, pengaduk, oven, sprayer, magnetic stirrer dan kamera digital.
3.2.2 Bahan penelitian Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksplan daun ginseng jawa. Daun yang digunakan yaitu daun ke 2 sampai ke 5 dari pucuk tanaman ginseng jawa. Selain eksplan tanaman bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bahan kimia penyusun media MS (Lampiran 1), zat pengatur tumbuh auksin (IAA, NAA, IBA, 2,4-D) dengan berbagai konsentrasi (1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L), alkohol 70 %, klorox 10 %, aquades, spiritus, HCl 1 N, dan KOH 1 N.
3.3 Metode Kerja
3.3.1 Variabel penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Variabel bebas : Jenis zat pengatur tumbuh auksin yaitu IAA, NAA, IBA, 2,4-D dengan konsentrasi 1 mg/L, 2 mg/L dan 3 mg/L.
b. Variabel terikat : lama waktu induksi terbentuknya akar, jumLah akar yang terbentuk, panjang akar, berat segar akar dan berat kering akar.
c. Variabel terkendali : suhu, pH, media dan cahaya.
3.3.2 Rancangan penelitian
1 IAA 1
7 NAA 1
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium dengan menggunakan rancangan acak lengkap dengan 5 ulangan.
Tabel 3.1 Macam-macam perlakuan pada eksplan daun ginseng jawa (Talinum3
3 10 2,4-D 1 2,4-D 1 11 2,4-D 2 2,4-D 2 12 2,4-D 3 2,4-D
IBA
9 NAA 3
2
IBA
8 NAA 2
1
IBA
3
IAA
6 IBA 3 NAA
2
5 IBA 2 NAA
paniculatum Gaertn.) No Kode Perlakuan Konsentrasi (mg/L)
4 IBA 1 NAA
3
IAA
3 IAA 3
2
IAA
2 IAA 2
1
1
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Sterilisasi alat Alat-alat yang akan digunakan dicuci dengan deterjen dan dibilas sampai bersih. Untuk skalpel, gunting, pinset, dan cawan petri dibungkus dengan kertas payung sedangkan untuk erlenmeyer dan gelas beaker ditutup dengan alumunium
º
foil, kemudian disterilkan dalam autoclave bertekanan 1 atm, temperatur 121 C selama 15 menit. Setelah proses sterilisasi selesai, alat-alat tersebut dikeluarkan
° kemudian disimpan dalam oven inkubator dengan suhu 60-70 C agar tetap steril.
3.4.2 Pembuatan larutan stok untuk media MS