Induksi Tunas Pisang Barangan (Musa acuminata L.) Asal Nias Utara Melalui Kultur Jaringan Dengan Pemberian 2,4-D Dan Kinetin
INDUKSI TUNAS PISANG BARANGAN (Musa acuminata L.) ASAL NIAS UTARA MELALUI KULTUR JARINGAN DENGAN PEMBERIAN 2,4-D DAN KINETIN TESIS Oleh DESTARIUS ZEBUA 127030023/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
INDUKSI TUNAS PISANG BARANGAN (Musa acuminata L.) ASAL NIAS UTARA MELALUI KULTUR JARINGAN DENGAN PEMBERIAN 2,4-D DAN KINETIN TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Oleh DESTARIUS ZEBUA 127030023/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2015
PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : INDUKSI TUNAS PISANG BARANGAN (Musa acuminata L.) ASAL NIAS UTARA MELALUI KULTUR JARINGAN DENGAN PEMBERIAN 2,4-D DAN KINETIN Nama Mahasiswa : DESTARIUS ZEBUA Nomor Induk Mahasiswa : 127030023 Program Studi : Magister Biologi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui Komisi Pembimbing
Dr. Suci Rahayu, M.Si Dr. Saleha Hannum, M.Si
Ketua Anggota Ketua Program Studi Dekan, Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Dr. Sutarman, M.Sc Ujian Tesis : 29 Januari 2015PERNYATAAN ORISINALITAS
INDUKSI TUNAS PISANG BARANGAN (Musa acuminata L.)
ASAL NIAS UTARA MELALUI KULTUR JARINGANDENGAN PEMBERIAN 2,4-D DAN KINETIN
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 29 Januari 2015 DESTARIUS ZEBUA NIM. 127030023
Telah diuji pada Tanggal : 29 Januari 2015 PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Dr. SUCI RAHAYU, M.Si ANGGOTA : 1. Dr. SALEHA HANNUM, M.Si
2. Dr. NURSAHARA PASARIBU, M.Sc
3. Dr. ELIMASNI, M.Si
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADINama Lengkap : DESTARIUS ZEBUA, S.Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Lahewa, 6 Desember 1984 Alamat Rumah : Jl. Ki Hajar Dewantara No. 04
Kecamatan Lahewa Kabupaten Nias Utara Telepon/Faks/HP : 081376733295 e-mail : Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 1 Lahewa Alamat Kantor : Jl. Arah Onozalukhu, Lahewa, Nias Utara
- Telepon/Faks/HP :
DATA PENDIDIKAN
SD : SD Swasta Kristen BNKP Lahewa Tamat : 1997 SMP : SMP Negeri 1 Lahewa Tamat : 2000 SMA : SMA Negeri 3 Gunungsitoli Tamat : 2003 Strata-1 : IKIP Gunungsitoli Tamat : 2007
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur hanya bagi Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan kasih dan dan karunia yang dianugerahkan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis ini dengan judul “Induksi Tunas Pisang Barangan (Musa acuminata L.) Asal Nias Utara Melalui Kultur Jaringan Dengan Pemberian 2,4-
D Dan Kinetin”. Pada kesempatan ini, saya menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Komisi Pembimbing yaitu Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku Promotor dan Ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si sebagai Co-Promotor atas segala bantuan, arahan dan bimbingan selama perencanaan penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian Tesis ini. Ucapan terimakasih yang setinggi-tingginya juga penulis sampaikan kepada :
1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, D.T.M &
H, M.Sc. (C.T.M), Sp.A. (K) yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti Program Pendidikan Magister dalam bidang Ilmu Biologi pada FMIPA USU.
2. Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas bantuan dan izin belajar untuk mengikuti Program S-2 Biologi.
3. Ketua Program Studi S-2 dan S-3 Biologi FMIPA USU, Prof. Dr.
Syafruddin Ilyas, M.Biomed dan seluruh staf pengajar pada Program Magister Biologi FMIPA USU.
4. Tim penguji, Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan Ibu Dra. Elimasni, M.Si yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan penilaian dan saran- saran untuk perbaikan Tesis ini.
5. Kepala Laboratorium Kultur Jaringan dan Fisiologi Tumbuhan FMIPA USU, Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc yang telah memberikan bantuan dan fasilitas dalam melakukan penelitian untuk Tesis ini.
6. Bupati Nias Utara dan Kepala Dinas Pendidikan Kabupaten Nias Utara atas kesempatan serta bantuan yang diberikan kepada saya selama mengikuti pendidikan di Program Pascasarjana USU Medan.
7. Secara khusus kepada Bapak Saharman Gea, Ph.D yang telah membantu dan memotivasi penulis selama mengikuti perkuliahan di Program Pascasarjana FMIPA USU Medan.
8. Rekan-rekan mahasiswa Pascasarjana Biologi FMIPA USU, Hardi Yudha, Tyas Larasati, Lidya Wardani, Rosmidah Hasibuan, Pratiwi, Nurul, Hilwa, Cindy, Frantika Tindaon, Asa’aro Telaumbanua dan Ibezaro Zega yang tetap mendukung penulis dalam menyelesaikan Tesis ini.
9. Tidak lupa juga kepada paman, Zul Makmur Telaumbanua, M.Si serta adik saya Yefita Realisman Zebua dan Metrianus Zebua, S.Pd yang memberikan bantuan dan dukungan dalam menyelesaikan Tesis ini.
10. Kepada papa dan mama saya, Bapak F. Zebua dan Ibu N. Telaumbanua yang telah membantu dan mendukung baik moril maupun materil selama mengikuti perkuliahan hingga menyelesaikan Tesis ini.
11. Teristimewa kepada istri tercinta, Nurnila Tafonao, S.Pd yang sangat mendukung dan memotivasi saya dalam menyelesaikan Tesis ini dan ketiga permata hatiku, Nestoriman Zebua, Arvinus Zebua dan Helfrida Zebua yang menjadi semangat dalam hidupku. Penulis menyadari bahwa Tesis ini masih kurang sempurna oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pihak pembaca demi kesempurnaan Tesis ini.
Penulis Destarius Zebua
INDUKSI TUNAS PISANG BARANGAN (Musa acuminata L.) ASAL NIAS UTARA MELALUI KULTUR JARINGAN DENGAN PEMBERIAN 2,4-D DAN KINETIN ABSTRAK
Penelitian Induksi Tunas Pisang Barangan (Musa acuminata L.) Asal Nias Utara Melalui Kultur Jaringan Dengan Pemberian 2,4-D dan Kinetin telah dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Universitas Sumatera Utara dari bulan Mei sampai bulan Oktober 2014. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengetahui eksplan dari bonggol pisang barangan pada posisi apikal dan basal yang mampu menginduksi tunas dari inisiasi kalus dengan pemberian zat pengatur tumbuh 2,4-D dan kinetin. Pada penelitian ini, perlakuan yang diuji untuk induksi tunas adalah zat pengatur tumbuh 2,4-D pada konsentrasi 0 mg/L, 1 mg/L, 1,5 mg/L, 2 mg/L dan 2,5 mg/L dengan zat pengatur tumbuh kinetin pada konsentrasi 0 mg/L, 5 mg/L, 6 mg/L, 7 mg/L dan 8 mg/L. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dua faktorial dengan 3 pengulangan percobaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara konsentrasi 2,5 mg/L 2,4-D dengan 5 mg/L kinetin paling cepat (79 hari) membentuk tunas yang berasal dari eksplan bagian basal. Konsentrasi 2,5 mg/L 2,4-D dengan 5 mg/L kinetin menghasilkan rata-rata jumlah tunas yang terbentuk yaitu 3,00 dan rata-rata tinggi tunas yaitu 1,50 cm.
Katakunci : Musa acuminata, bonggol, inisiasi, kalus, induksi, tunas, pisang barangan, 2,4-D, kinetin.
INDUCTION OF BARANGAN BANANA SHOOT (Musa acuminata L.) FROM NORTH NIAS THROUHGH TISSUE CULTURE BY GIVING 2,4-D AND KINETIN ABSTRACT
The research on induction of banana barangan shoot (Musa acuminata L.) from North Nias through tissue culture by giving 2,4-D and kinetin was conducted in the Laboratory of Tissue Culture University of North Sumatera from May until October 2014. The main objective of this research was to know the explants of banana weevil in apical and basal position with growth regulator 2,4-D with kinetin which are able to induce shoots from callus initials. On this research, the treatment tested for induction of shoots was growth regulators 2,4-D in the concentration 0 mg/L, 1 mg/L, 1,5 mg/L, 2 mg/L and 2,5 mg/L with growth regulators kinetin in the concentration 0 mg/L, 5 mg/L, 6 mg/L, 7 mg/L and 8 mg/L. The research was designed using Completely Randomized Design (CRD) two factorial with repetition of experiment. The results of research showed that the interaction between concentration of 2,5 mg/L 2,4-D with 5 mg/L kinetin was fastest (79 days) forming the shoot derived from explant basal part. The concentration of 2,5 mg/L 2,4-D with 5 mg/L kinetin produced the average number of shoots formed for 3.00 and average number of highest shoots for 1.50 cm.
Keywords: Musa acuminata, weevil, initiation, callus, shoot, induction, barangan banana, 2,4-D, kinetin.
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii ABSTRACT iv DAFTAR ISI v DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR LAMPIRAN ix
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar belakang
1
1.2. Perumusan Masalah
3
1.3. Tujuan Penelitian
3
1.4. Hipotesis Penelitian
4
1.5. Manfaat Penelitian
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1. Pisang Barangan
5
2.2. Kultur Jaringan
6
2.3. Eksplan
7
2.4. Media
8
2.5. Zat Pengatur Tumbuh 8 2.5.1 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)
9
2.5.2 Kinetin (6-furfurylaminopurine)
9
2.6. Organogenesis
10 BAB III BAHAN DAN METODE
12
3.1. Tempat Dan Waktu Penelitian
12
3.2. Bahan Dan Alat Penelitian
12
3.3. Metode Penelitian
12
3.4. Prosedur Kerja
14
3.4.1 Sterilisasi Alat dan Bahan
14
3.4.2 Pembuatan Media
14
3.4.3 Sterilisasi Eksplan
14
3.4.4 Penanaman eksplan
14
3.5. Parameter Pengamatan
15
3.6. Analisis Data
15 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
16
4.1. Proliferasi Kalus Primer Pada Eksplan Bagian Apikal Dan Basal
16
4.2. Waktu Pembentukan Tunas Pada Eksplan Bagian Basal
20
4.3. Jumlah Tunas Yang Terbentuk Pada Eksplan Bagian Basal
23
4.4. Tinggi Tunas Yang Terbentuk Pada Eksplan Bagian Basal
25 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
28
5.1. Kesimpulan
28
5.2. Saran
28 DAFTAR PUSTAKA
29 LAMPIRAN L-1
DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel
3.3.1 Kombinasi Perlakuan Pada Posisi Eksplan
13 Bagian Apikal
3.3.2 Kombinasi Perlakuan Pada Posisi Eksplan
13 Bagian Basal
4.1.1 Rata-Rata Saat Pembentukan Kalus
19 Primer Dari Eksplan Bagian Basal
4.2.1 Rata-Rata Saat Pembentukan Tunas Dari
21 Kultur Kalus Pisang Barangan Pada Eksplan Bagian Basal
4.3.1 Rata-Rata Jumlah Tunas Yang Terbentuk
23 Dari Kultur Kalus Pisang Barangan Pada Eksplan Bagian Basal
4.4.1 Rata-Rata Tinggi Tunas Yang Terbentuk
25 Dari Kultur Kalus Pisang Barangan Pada Eksplan Bagian Basal
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar
4.1.1 Eksplan dari bonggol pisang barangan (A)
16 bagian apikal yang mengalami pembesaran eksplan namun tidak membentuk kalus primer (B) bagian apikal yang mengalami pencoklatan (browning) dan terkontaminasi oleh jamur dan bakteri.
4.1.2 Eksplan bagian basal dari bonggol pisang
17 barangan (A) eksplan sebelum membentuk kalus primer (B) eksplan yang sudah mulai membentuk kalus primer.
4.2.1 Tunas Yang Terbentuk Melalui Inisiasi Kalus
20 (A) Usia 30 hari; (B) Usia 60 hari; (C) Usia 83 hari; (D) Usia 104 hari.