SKRIPSI PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona muricata L.) MARYATI
SKRIPSI PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona muricata L.) Oleh MARYATI H0708126
commit to user SURAKARTA 2012
PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona muricata L.) SKRIPSI untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Oleh MARYATI H0708126 PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user
2012
SKRIPSI
PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK(Annona muricata L.)
MARYATI
H0708126 Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Dr. Ir. Parjanto, MP. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc. NIP. 19620323 198803 1 001 NIP. 19601008 198503 1 001 Surakarta, November 2012 Universitas Sebelas Maret Surakarta Fakultas Pertanian Dekan, Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS. NIP. 19560225 198601 1 001 commit to user
commit to user
SKRIPSI
PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN
AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK
(Annona muricata L.)
yang dipersiapkan dan disusun oleh
MARYATI
H0708126
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal: 7 November 2012 dan dinyatakan telah memenuhi syaratuntuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji Ketua Dr. Ir. Parjanto, MP. NIP. 19620323 198803 1 001 Anggota I
Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc. NIP. 19601008 198503 1 001 Anggota II Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS. NIP. 195400805 198103 2 002 Syukur Alhamdulillah senantiasa penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat-Nya sehingga penyusunan skripsi dengan judul
“Pengaruh Kolkisin Terhadap Fenotipe Pertumbuhan Awal dan Jumlah
Kromosom Tanaman Sirsak (Annona muricata L.)” dapat terselesaikan dengan
baik. Skripsi ini disusun guna memperoleh gelar Sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Selama penyusunan skripsi ini, penulis memperoleh bantuan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada pihak-pihak antara lain :
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pudjiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Ir. Hadiwiyono MSi selaku Ketua Jurusan/Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. Ir. Parjanto, MP selaku Pembimbing Utama dan Pembimbing Akademik yang dengan sabar memberikan bimbingan, saran, pengarahan, pendanaan dan fasilitas selama penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
4. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
5. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS selaku Dosen Pembahas yang telah memberikan kritik dan saran sehingga skripsi ini tersusun dengan baik.
6. Laboran yang memberikan masukan dan bantuan selama penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
7. Ibu, Bapak dan kakak tercinta serta keluarga besar yang selalu memberikan kasih sayang, dukungan, masukan, semangat, dan doa demi kelancaran dan terselesaikannya skripsi ini.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, teman-teman seperjuangan “GOCELU dan SOLMATED 2008” yang senantiasa memberikan bantuan, semangat, kritik dan saran kepada penulis.
commit to user Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang berkepentingan dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, November 2012 Penulis
commit to user
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 4 A. Botani Tanaman Sirsak .........................................................................
commit to user
DAFTAR ISI
Halaman16 III.
23
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 23 A. Tinggi Tanaman .....................................................................................
19 IV.
18 E. Peubah Pengamatan ...............................................................................
17 D. Pelaksanaan Penelitian ...........................................................................
17 C. Rancangan Penelitian dan Analisis Data ...............................................
17 B. Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................
12 G. Hipotesis ................................................................................................
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... v
DAFTAR ISI ................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
RINGKASAN ................................................................................................. xi
SUMMARY10 F. Kromosom .............................................................................................
8 E. Kolkisin .................................................................................................
7 D. Poliploidisasi ........................................................................................
5 C. Genetika dan Pemuliaan Sirsak .............................................................
4 B. Budidaya Sirsak .....................................................................................
3 II.
3 C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ..............................................................
1 B. Perumusan Masalah ...............................................................................
...................................................................................................... xii I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 A. Latar Belakang .......................................................................................
METODE PENELITIAN ....................................................................... 17 A. Waktu dan Tempat Penelitian ...............................................................
commit to user
B. Jumlah Daun ..........................................................................................25 C. Diameter Batang ....................................................................................
26 D. Luas Daun ..............................................................................................
28 E. Perubahan Morfologi Daun akibat Perlakuan Kolkisin .........................
29 F. Jumlah Kromosom .................................................................................
30 V.
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 33 A. Kesimpulan ............................................................................................
33 B. Saran .......................................................................................................
33 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
DAFTAR TABEL
Nomor Judul dalam Teks Halaman
5. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
8. Rerata luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ......................................................................................................
28
7. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) .................
27
6. Rerata diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ......................................................................................................
27
26
1. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap tinggi tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ..........................
4. Rerata jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ......................................................................................................
25
3. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) .................
23
2. Rerata tinggi tanaman sirsak pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4, 8 dan 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ..................................................
23
28
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul dalam Teks Halaman6. Jumlah kromosom tanaman sirsak pada konsentrasi kolkisin 0,2% (2n= 14) .............................................................................................................
39 12. Tanaman sirsak umur 12 MST ..................................................................
39 11. Perlakuan kolkisin pada ujung tunas.........................................................
39 10. Pindah tanam .............................................................................................
39 9. Pembibitan ................................................................................................
38 8. Biji sirsak ................................................................................................
31 Nomor Judul dalam Lampiran Halaman 7. Denah Penelitian .......................................................................................
31
1. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap pola pertumbuhan tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST ...................................
5. Jumlah kromosom tanaman sirsak pada konsentrasi kolkisin 0,1% (2n= 28) .............................................................................................................
31
29 4. Jumlah kromosom sirsak pada tanaman kontrol (2n = 14) .......................
3. Perbedaan daun tanaman pada kolkisin 0,1% lebih tebal (A) dibandingkan dengan tanaman kontrol (B) ...............................................
25
2. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST .................................................
24
40
RINGKASAN
PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN
AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona
muricataL.). Skripsi: Maryati (H0708126). Pembimbing: Parjanto, Edi
Purwanto. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Sirsak merupakan tanaman buah yang sering dikonsumsi sebagai buah segar maupun dalam bentuk olahan. Tanaman sirsak semakin dikenal masyarakat karena berkhasiat sebagai obat tradisional dalam mencegah penyakit kanker. Prospek yang cukup baik ini tidak didukung dengan ketersediaan varietas sirsak unggul, sehingga diperlukan usaha dalam pemuliaan tanaman melalui poliploidisasi. Poliploidisasi dimaksudkan untuk memperoleh buah berbiji sedikit atau tanpa biji dengan menggunakan kolkisin. Adapun tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom tanaman sirsak. Selain itu juga bertujuan untuk menentukan konsentrasi kolkisin yang efektif dalam menggandakan jumlah kromosom tanaman sirsak.
Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2011 sampai Oktober 2012 di Rumah Kaca, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas Pertanian, Laboratorium MIPA Pusat Sub Biologi Universitas Sebelas Maret Surakarta. Rancangan Percobaan mengunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) untuk menguji satu faktor perlakuan yaitu konsentrasi kolkisin dengan 3 taraf perlakuan (kontrol, 0,1% dan 0,2%). Setiap taraf perlakuan diulang 3 kali dan setiap satuan percobaan terdapat 5 tanaman. Peubah yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang, luas daun, perubahan morfologi daun dan jumlah kromosom.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kolkisin tidak berpengaruh terhadap fenotipe pertumbuhan awal, namun terdapat tanaman sirsak yang mempunyai sifat berbeda dengan tanaman kontrol yakni daun lebih tebal, ujung daun melebar dan permukaan daun bergelombang. Konsentrasi kolkisin 0,1% dapat menyebabkan penggandaan jumlah kromosom sirsak dari 2n = 2x = 14 menjadi 2n = 4x = 28.
commit to user
SUMMARY
THE EFFECT OF COLCHICINE ON THE FIRST GROWTH
PHENOTYPE AND THE CROMOSOMES NUMBER OF SOURSOP
PLANT (Annona muricata L.). Thesis-S1: Maryati (H0708126). Advisors,:
Parjanto, Edi Purwanto. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
The soursop is one of fruit plant which is consummed as fruit fresh or form of prossed. Soursop plants has more known to the public as nutritious as traditional medicine in preventing of cancer. This good prospect is not supported by the availability of superior soursop variety, so that the necessary efforts in plant breeding through polyploidy. Polyploidy meant to obtain the fruit of seedless by colchicine. This research aimed to study the effect of colchicine on the first growth phenotype and chromosomes number of soursop plants. It also aims to determine the concentration of colchicine is effective in doubling the number of chromosomes of soursop.
The research had been done from November 2011 to October 2012 at the Greenhouse, Laboratory of Plant Physiology and Biotechnology Faculty of Agriculture, Laboratory of Sub Biology Central MIPA University of Sebelas Maret Surakarta. The design of experiment using Randomized Completly Block Design (RCBD) to test one factor is the concentration of colchicine with 3 treatment (control, 0.1% and 0.2%). Each stage of the treatment was repeated 3 times, and each experiment unit contained 5 plants. The variables observed are plant height, number of leaves, stem diameter, leaf area, changes of leaf morphology and number of chromosomes.
The results of research showed that the concentration of colchicine treatment had no effect on the first growth phenotypes, but there are soursop plant different with the control plants,i.e: the leaves are thicker, wider leaf tip and leaf surface wavy. Colchicine concentration of 0.1% was able to duplication chromosomes number of soursop from 2n = 2x = 14 into 2n = 4x = 28.
commit to user
Latar Belakang
Sirsak (Annona muricata L.) merupakan salah satu buah yang memiliki kandungan vitamin C paling dominan, yakni 20 mg dalam setiap 100 g bahan (Balitbu 2011). Kebutuhan vitamin C sekitar 60 mg/hari/orang dapat dipenuhi dengan mengkonsumsi 300 g daging buah sirsak. Kandungan vitamin C yang cukup tinggi pada sirsak merupakan anti oksidan yang sangat baik untuk meningkatkan daya tahan tubuh dalam memperlambat proses penuaan.
Daging buah sirsak mempunyai rasa manis-asam yang menyegarkan, sehingga digemari masyarakat sebagai buah segar maupun olahan. Di Indonesia, buah sirsak sering diolah menjadi berbagai jenis makanan seperti dodol, manisan, jus, puding, es krim dan aneka variasi lain. Menurut Sunarjono (2005), sirsak di Indonesia hanya dikenal dua jenis yaitu sirsak manis (zoetzak) dan sirsak asam (zuurzack). Secara morfologis keduanya sulit dibedakan, perbedaannya hanya dapat diuji dengan uji organoleptik (uji rasa) dengan satuan Brix. Sirsak manis atau sirsak ratu umumnya mengandung gula 68% dari total Bahan Padat Terlarut (TSS) dengan bagian daging yang dapat dimakan sebesar 67,5%.
Tanaman sirsak semakin dikenal masyarakat karena mempunyai banyak manfaat sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai tanaman obat, khususnya untuk sirsak lokal yang rasanya lebih asam dibandingkan sirsak ratu. Rasa asam pada sirsak disebabkan karena kandungan asam organik non volatil terutama asam malat, asam sitrat dan isositrat. Beberapa kandungan herbal sirsak terdapat pada semua bagian tanaman. Duryatmo (2011) menyebutkan bahwa pada daun mengandung senyawa acetogenius yang mampu menghambat produksi energi ATP di dalam sel kanker. Akar yang diekstrak mengandung senyawa aktif annoanin, tanin dan alkaloid yang mampu membunuh larva nyamuk Anopheles
aconitas (nyamuk vector malaria). Biji sirsak digunakan untuk pestisida nabati
dengan kandungan senyawa cis-annonacin sebagai antikanker dengan LC
50 <
1.000 µg/ml. Kulit batang mengandung senyawa tanin, fitosterol, Ca-oksalat,
commit to user murisine dan alkaloid untuk memperbaiki kerja jantung, mengobati asma, hipertensi dan kencing manis.
Secara ekonomis, buah sirsak memiliki nilai jual yang cukup tinggi yakni berkisar antara Rp 10.000-12.000/kg. Hal ini memberikan peluang besar untuk pengembangan sirsak sebagai salah satu komoditas unggul. Selain itu, kandungan herbal yang terdapat pada tanaman sirsak menyebabkan permintaan semakin meningkat sebagai upaya masyarakat untuk hidup sehat. Namun, permasalahannya yakni bentuk buah dan jumlah biji yang cukup banyak pada daging buah sirsak menyebabkan minat konsumen rendah. Fakta ini diperkuat dengan pernyataan Untung (2011) yang mengatakan bahwa buah sirsak kurang digemari karena jumlah biji yang banyak. Oleh karena itu, perlu usaha perbaikan sifat tanaman sirsak melalui kegiatan pemuliaan, salah satunya dengan metode pemuliaan poliploidi (penggandaan jumlah kromosom).
Poliploidisasi merupakan teknik penggandaan kromosom sehingga jumlah kromosom menjadi berlipat. Poliploidisasi buatan dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia yaitu kolkisin. Kolkisin (C
22 H
25 O
6 N) adalah suatu
senyawa alkaloid yang berasal dari umbi dan biji tanaman Colchicum automnale L. yang dapat menyebabkan keracunan bagi sel-sel tanaman apabila konsentrasi yang digunakan tidak tepat, tetapi pada konsentrasi yang tepat dapat melipatgandakan jumlah kromosom sel (Crowder 1986). Suryo (1995) mengemukakan bahwa larutan kolkisin efektif pada konsentrasi 0,001-1,00% dengan lama perlakuan 3-24 jam. Penggunaan larutan kolkisin dapat ditingkatkan sampai batas optimal, dimana konsentrasi 0,2% digunakan pada benih yang berkulit keras. Pada tanaman poliploid (Haryanti et al. 2009), peningkatan jumlah kromosom menyebabkan ukuran sel dan inti sel bertambah besar. Sel yang berukuran lebih besar mampu menghasilkan bagian tanaman seperti daun, bunga, buah maupun tanaman secara keseluruhan yang lebih besar. Kromosom dapat mengalami perubahan susunan atau jumlah bahan genetik yang mempengaruhi perubahan fenotipe (Suryo 1995). Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian pada sirsak untuk mengetahui fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom
commit to user
akibat perlakuan kolkisin dalam rangka membentuk sirsak poliploid.B.
Perumusan Masalah
Tanaman yang termasuk famili Annonaceae seperti sirsak dicirikan dengan rasanya asam hingga manis dan jumlah biji yang banyak. Buah sirsak yang berukuran besar mempunyai jumlah biji sampai 200 biji/buah bahkan lebih (Morton 1987 cit. Sukarmin 2010), sehingga kurang diminati oleh konsumen. Kendala lain dalam budidaya sirsak adalah kultivar (varietas) yang masih terbatas. Pemuliaan sirsak dengan teknik poliploidi dapat menghasilkan tanaman yang kromosomnya berlipat ganda dan membentuk kultivar baru terutama untuk mengatasi masalah pada jumlah biji.
Berdasarkan uraian di atas, adapun perumusan masalah yang dikaji sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata)?
2. Berapakah konsentrasi kolkisin yang tepat untuk meningkatkan jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata)?
C.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata).
2. Menentukan konsentrasi kolkisin yang tepat untuk meningkatkan jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata).
Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi tentang poliploidi pada tanaman sirsak dengan perlakuan kolkisin dan diharapkan dapat menghasilkan tanaman sirsak poliploid sebagai bahan tanam untuk kegiatan pemuliaan lebih lanjut.
commit to user
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan mulai bulan November 2011 sampai Oktober 2012 di Rumah Kaca, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas Pertanian serta Laboratorium MIPA Sub Biologi Pusat Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan yaitu biji sirsak lokal asal Pati, pasir, tanah, dan pupuk kandang. Bahan kimia yang digunakan antara lain: aquadest, kolkisin dengan konsentrasi 0,1% dan 0,2%, alkohol, asam asetat glacial 45%, HCl 1 N, aseto orcein 2% dan minyak imersi.
Alat yang digunakan yaitu alat tulis, polibag (20 cm x 20 cm), gembor, botol flakon dan botol vial, termometer, gelas beker, pipet tetes, gelas benda, gelas penutup, gunting, kuas, pinset, kertas tisu, kertas label, timbangan, jangka sorong, foto-film dan mikroskop.
C.
Rancangan Penelitian dan Analisis Data
Penelitian ini merupakan perlakuan faktor tunggal, yaitu konsentrasi kolkisin dengan 3 taraf yang dirancang menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL). Setiap perlakuan diulang (blok) sebanyak 3 kali dan setiap satuan percobaan terdapat 5 tanaman sirsak.
a. K : Tanpa kolkisin (kontrol)
b. K
1 : Konsentrasi kolkisin 0,1%
c. K
2 : Konsentrasi kolkisin 0,2%
Data-data fenotipe yang merupakan data kuantitatif dianalisis menggunakan uji T (Tukey) taraf 5%. Variabel jumlah kromosom dianalisis secara deskriptif.
commit to user
D.
Pelaksanaan Penelitian
1. Pembuatan larutan
a. Kolkisin Pembuatan larutan kolkisin dilakukan dengan cara menimbang kolkisin masing-masing 0,1 g dan 0,2 g untuk masing-masing perlakuan 0,1% dan
0,2%. Serbuk kolkisin dilarutkan dalam 5 ml alkohol pada beker glass 100 ml, lalu ditambah 95 ml aquadest dan diaduk hingga larut kemudian disimpan dalam botol tertutup berwarna gelap dalam lemari pendingin.
b. Asam asetat glacial 45% Asam asetat glacial 45% diperoleh dengan memasukkan asam asetat 45 ml ke dalam beker glass berukuran 100 ml, kemudian ditambahkan 55 ml aquadest dan diaduk hingga larut. Larutan disimpan dalam botol tertutup pada suhu kamar.
c. HCl 1 N HCl 1 N diperoleh dengan cara memasukkan HCl pekat 1 bagian ditambah 11 bagian aquadest, digojog hingga larut dan disimpan dalam botol tertutup dalam suhu kamar.
d. Asetoorcein 2% Asam asetat glacial 45% sebanyak 100 ml dipanaskan dalam beker glass, ditunggu hampir mendidih (90-100ºC) kemudian ditambahkan 2 g orcein dan diaduk selama 10 menit. Selanjutnya dilakukan penyaringan dan hasil saringan disimpan dalam botol tertutup berwarna gelap pada suhu kamar.
Apabila terdapat endapan sebelum digunakan digojog dan disaring.
2. Persiapan benih Benih sirsak diperoleh dengan menggunakan biji dari buah yang sudah masak, cukup umur, buah dalam keadaan normal dan sehat. Biji-biji yang terpilih dikeluarkan dari daging buah, kemudian dicuci untuk menghilangkan lendir/kotoran dan dijemur di bawah sinar matahari.
3. Perkecambahan biji Bagian ujung kulit biji dibuka kemudian disemai dalam bak persemaian
commit to user
(tray)/nampan. Biji disemaikan dengan menggunakan media pasir.4. Pindah tanam Biji yang telah berkecambah dipindahkan dalam polibag. Media yang digunakan terdiri dari campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:2.
5. Pemberian perlakuan Perlakuan kolkisin diberikan pada bibit tanaman sirsak dengan cara menetesi ujung tunas yang telah dililit dengan kapas selama 3 hari setelah pindah tanam ± 0,05 ml.
6. Pemeliharaan Pemeliharaan meliputi:
a. Penyiraman Penyiraman dilakukan secara teratur disesuaikan dengan kondisi media tanam apabila terlihat mulai mengering dengan maksud untuk menjaga kelembaban.
b. Penyiangan Penyiangan dilakukan apabila terdapat tanaman lain pada media tumbuh tanaman sirsak.
c. Pengendalian Hama dan Penyakit Pengendalian hama penyakit dilakukan dengan melihat kondisi yang ada di lapang.
E.
Peubah Pengamatan
1. Tinggi tanaman Pengukuran tinggi tanaman dilakukan pada semua tanaman setiap satu minggu sekali selama 12 MST. Pengukuran dimulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh batang utama.
2. Jumlah daun Jumlah daun dihitung dengan menghitung banyaknya daun yang muncul setiap satu minggu sekali selama 12 MST.
commit to user
3. Luas daun Perhitungan luas daun dilakukan pada akhir pengamatan dengan membuat replika daun pada semua tanaman. Luas daun dihitung dengan metode penimbangan/gravimetri dengan rumus sebagai berikut:
쇰ƅ 쇰 Keterangan: Wr : Bobot Kertas dari replica daun
Wt : Bobot Kertas LD : Luas Daun
LK : Luas Kertas
4. Diameter batang Pengamatan diameter batang dilakukan dengan cara mengukur lingkar batang dari pangkal batang, ± 5 cm dari permukaan tanah menggunakan jangka sorong. Pengamatan dilakukan pada akhir penelitian saat tanaman berumur 12 MST.
5. Jumlah kromosom Jumlah kromosom diamati dengan metode squash. Pengamatan dilakukan pada sampel tanaman kontrol dan tanaman yang diperlakukan kolkisin yang mengindikasikan terjadinya poliploidi (tanaman yang mempunyai daun lebih tebal dibandingkan tanaman kontrol) dengan membuat preparat kromosom. Pengamatan kromosom dilakukan pada jaringan meristematis yaitu ujung tunas.
Adapun tahap-tahap yang dilakukan untuk mengamati kromosom yaitu:
a. Pengambilan bahan Bahan yang digunakan yaitu ujung tunas ± 5 mm. Pemotongan daun dilakukan pada pagi hari pukul 07.40-08.20 WIB. Johansen (1940) cit.
Setyawan dan Sutikno (2000) menyatakan bahwa pada umumnya tumbuhan melakukan pembelahan sel pada pagi hari dan setiap tumbuhan memiliki jam biologi yang mengatur waktu optimum pembelahan mitosis.
commit to user b. Pra perlakuan Pra perlakuan dilakukan dengan merendam bahan dalam aquadest selama 24 jam pada suhu 5-8ºC. Kegiatan pra perlakuan dengan menggunakan aquadest menurut Gunarso (1988) menyebabkan kontraksi dan penyebaran kromosom dengan hasil yang memuaskan. Pra perlakuan dilakukan untuk pemisahan dan penguraian kepadatan kromosom, penjernihan sitoplasma serta melunakkan jaringan.
c. Fiksasi Fiksasi dilakukan dengan asam asetat glacial 45%. Potongan daun dalam botol flakon diberi larutan asam asetat glacial 45% selama 2-3 jam dalam suhu kamar. Gunarso (1988) menyatakan bahwa fiksasi dilakukan untuk mematikan jaringan tanpa menyebabkan terjadinya perubahan pada komponen sel.
d. Pencucian Pencucian menggunakan aquadest sebanyak 3 kali setelah proses fiksasi yaitu membuang asam asetat glacial 45% dari botol flakon. Menurut Setyawan dan Sutikno (2000), pencucian bertujuan untuk menghilangkan pengaruh perlakuan sebelumnya dan mengembalikan bahan pada suhu kamar sebelum diperlakukan lagi. Salah satunya adalah dengan menggunakan aquadest karena larut dalam semua kemikalia yang digunakan sehingga daya kerjanya efektif.
e. Hidrolisis Hidrolisis dilakukan untuk mendapatkan sel-sel yang menyebar dalam pengamatan kromosom. Hidrolisis dilakukan dengan membuang aquadest sisa pencucian, kemudian memasukkan HCl 1 N dalam botol flakon yang berisi potongan daun. Hidrolisis dilakukan selama 6 menit pada suhu kamar.
Pencucian potongan daun sebanyak 3 kali dan membuang HCl 1 N.
Hidrolisis dapat menggunakan asam atau enzim hidrolase, salah satunya adalah asam klorida (HCl). Asam klorida memiliki kemampuan melarutkan lamella tengah sangat tinggi. Konsentrasi 1 N merupakan konsentrasi optimum. Pada konsentrasi lebih rendah daya kerjanya berkurang, sehingga harus direndam lebih lama. Sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi dapat
commit to user
menguraikan nukleus beserta kromosom di dalamnya, sehingga bentuk inti memanjang dan kromosom tidak dapat diamati dengan sempurna. Kecepatan reaksi asam klorida (HCl) meningkat sejalan dengan naiknya suhu. Suhu tertinggi yang masih diperkenankan dalam prosedur ini adalah 60 C (Setyawan dan Sutikno 2000).
f. Pewarnaan Pewarnaan menggunakan asetoorcein 2% selama 24 jam pada suhu kamar. Aseto-orcein biasa digunakan dalam pewarnaan kromosom. Aseto- orcein mewarnai inti sehingga kromosom dapat terlihat jelas. Keunggulan pewarna ini yaitu lebih mudah dan lebih murah (Setyawan dan Sutikno 2000; Parjanto et al. 2003).
g. Squashing Potongan daun diambil dengan pinset, diletakkan di atas gelas benda dan dipotong hingga tersisa 1-2 mm dari ujung. Potongan tersebut ditetesi dengan asam asetat glacial 45%, ditutup gelas penutup kemudian dipencet (squash) dengan ibu jari atau dengan menggunakan pensil yang diketuk-ketukkan secara perlahan hingga hancur merata.
Menurut Setyawan dan Sutikno (2000), tujuan dari squashing (pemencetan) adalah untuk mengusahakan agar sel-sel terpisah satu sama lain, tetapi tidak kehilangan bentuk aslinya serta tersebar secara merata di atas gelas benda. Kualitas squash sangat menentukan kualitas preparat. Squash yang baik menghasilkan preparat yang hanya terdiri dari selapis sel, terpisah-pisah, tidak tumpang tindih, dan tidak terpecah-pecah.
h. Penyegelan Kelebihan asam asetat glacial 45% di tepi gelas penutup dibersihkan dengan tisu. Gelas penutup disegel dengan cat kuku bening untuk melindungi preparat. Penyegelan ini bertujuan untuk membuat preparat lebih awet serta mencegah kekeringan preparat. i. Pengamatan jumlah kromosom
Preparat kromosom yang menunjukkan adanya kromosom yang jelas dan menyebar dipotret dengan mikroskop foto Nikon DX. Foto kromosom
commit to user digunakan untuk pengamatan jumlah kromosom. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kolkisin secara umum tidak memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan awal tanaman sirsak pada pengamatan tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang dan luas daun. Namun demikian berdasarkan pegamatan visual terdapat tanaman hasil perlakuan kolkisin yang menunjukkan potensial poliploid. Tanaman tersebut menunjukkan sifat-sifat: daun lebih tebal, ujung daun melebar dan permukaan daun bergelombang.
A.
Tinggi Tanaman
Berdasarkan hasil analisis uji t taraf 5% menunjukkan bahwa tinggi tanaman antara perlakuan kolkisin dengan kontrol tidak berbeda nyata (Tabel 1). Rerata tinggi tanaman pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4, 8 dan 12 MST dipaparkan pada Tabel 2.
Tabel 1. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap tinggi tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) Perlakuan t hitung P
K0 vs K1 0,54 0,616 K0 vs K2 0,46 0,671 K1 vs K2 -0,16 0,878 Keterangan: Konsentrasi kolkisin untuk K0: 0%, K1: 0,1%, K2: 0,2%.
Tabel 2. Rerata tinggi tanaman sirsak pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4, 8 dan 12 MST (Minggu Setelah Tanam) Tinggi (cm)
Perlakuan
4 MST
8 MST
12 MST Tanpa kolkisin (kontrol)
11.05
16.87
28.34 Kolkisin 0,1%
11.41
16.54
26.72 Kolkisin 0,2%
11.05
16.27
26.92 Meskipun berdasarkan uji t tinggi tanaman antar perlakuan tidak terdapat perbedaan, tanaman yang diperlakukan kolkisin menunjukkan rerata yang lebih pendek dibandingkan tanaman tanpa perlakuan kolkisin kecuali pada umur 4 MST. Rerata tinggi tanaman pada perlakuan kolkisin 0,1% umur 4 MST lebih tinggi dibandingkan perlakuan yang lain yaitu 11,41 cm. Rerata tinggi tanaman
commit to user
pada umur 8 dan 12 MST pada perlakuan kontrol lebih tinggi dibandingkan perlakuan kolkisin. Rerata tinggi tanaman pada umur 12 MST secara berurutan dari perlakuan kontrol; kolkisin 0,1% dan kolkisin 0,2% yakni 28,34 cm; 26,72 cm dan 26,92 cm. Hal ini diduga bahwa telah terjadi penghambatan pertumbuhan sebagai akibat perlakuan kolkisin yang diberikan pada ujung tunas.
Menurut Suryo (1995), perlakuan kolkisin mengakibatkan penghambatan fisiologi pada tanaman sehingga menunjukkan penampilan tinggi tanaman terhambat. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian Damayanti dan Mariska (2003) yang melaporkan bahwa telah terjadi depresi pertumbuhan tanaman panili asal Ciamis pada tahap awal perlakuan akibat kerusakan fisiologis yang disebabkan oleh kolkisin sehingga dapat menghambat proses regenerasi.
Grafik pola pertumbuhan tanaman sirsak berdasarkan tinggi tanaman ditampilkan pada Gambar 1. Berdasarkan grafik tersebut, diduga penghambatan pertumbuhan pada perlakuan kolkisin terjadi pada 8 MST hingga 12 MST yang ditunjukkan dengan pertumbuhan tanaman kontrol lebih baik dibandingkan perlakuan kolkisin.
30 ) 25 cm
( 20 an K0 am 15 K1 an T 10 i K2 g g 5 in
T 1 2 3 4 5
6
7 8 9 10 11 12 MSTKeterangan: K0: Kolkisin 0%, K1: Kolkisin 0,1%, K2: Kolkisin 0,2% Gambar 1. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap pola pertumbuhan tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST.
commit to user
Jumlah Daun
1
K0 K1 K2
Ju m lah d au n ( h el ai ) Minggu Setelah Tanam (MST)
7 8 9 10 11 12
6
5
4
3
2
commit to user B.
Jumlah daun ialah suatu cerminan dari potensi tanaman dalam menyediakan tempat berlangsungnya fotosintesis (Levitt 1980), sebab daun merupakan organ tanaman yang mengandung zat hijau daun/kloroplas sebagai penangkap cahaya matahari. Berdasarkan hasil analisis uji t taraf 5% (Tabel 3), jumlah daun tanaman sirsak tidak berbeda nyata antara perlakuan kolkisin dengan kontrol. Tabel 3. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
15
10
5
Keterangan: K0: Kolkisin 0%, K1: Kolkisin 0,1%, K2: Kolkisin 0,2% Gambar 2. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST.
Histogram rerata jumlah daun selama 12 MST mengalami peningkatan yang menunjukkan terjadinya pertumbuhan tanaman cukup baik (Gambar 2). Tanaman dengan perlakuan kolkisin menunjukkan penurunan jumlah daun dibandingkan pada tanaman tanpa kolkisin. Namun jumlah daun antara tanaman kontrol dan perlakuan kolkisin menunjukkan selisih yang tidak berbeda jauh. Rerata jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST dapat dilihat pada Tabel 4.
P K0 vs K1 1,40 0,235 K0 vs K2 0,43 0,689 K1 vs K2 -1,64 0,176 Keterangan: Konsentrasi kolkisin untuk K0: 0%, K1: 0,1%, K2: 0,2%.
hitung
Perlakuan t
20 Tabel 4. Rerata jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
Perlakuan Jumlah daun (helai) Tanpa kolkisin (kontrol)
19 Kolkisin 0,1%
17 Kolkisin 0,2%
18 Berdasarkan Tabel 4 rerata jumlah daun terbanyak terdapat pada tanaman kontrol dibandingkan dengan perlakuan kolkisin, yaitu 19 helai. Perlakuan dengan konsentrasi kolkisin 0,1% memberikan jumlah daun lebih sedikit (17 helai) daripada perlakuan kolkisin 0,2% (18 helai). Hal ini diduga jumlah daun yang lebih sedikit disebabkan karena terlampauinya batas optimum tanaman akibat perlakuan kolkisin.
Semakin pendek tanaman, maka jumlah daun yang terbentuk juga sedikit. Menurut Gardner et al. (1991), jumlah buku dan ruas pada batang akan sama dengan jumlah daun yang terbentuk. Permadi et al. (1999) melaporkan bahwa depresi pertumbuhan tanaman bawang menyebabkan jumlah daun yang terbentuk juga sedikit. Damayanti dan Mariska (2003) menyatakan bahwa pemberian kolkisin mengakibatkan penundaan pertumbuhan akibat jaringan yang rusak dan memerlukan waktu yang lama untuk tumbuh, sehingga akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman dalam pembentukan jumlah daun yang lebih sedikit.
Yudiwanti et al. (2006) melaporkan bahwa perlakuan kolkisin pada kacang tanah menghasilkan jumlah daun yang lebih sedikit. Hasil penelitian ini juga sesuai dengan Haryanti et al. (2009) pada penelitian benih kedelai yang diaplikasikan dengan kolkisin menunjukkan bahwa pembelahan sel yang lambat menyebabkan pembentukan dan perkembangan primordial daun yang lambat, meskipun berbeda tidak nyata.
C.
Diameter Batang
Batang merupakan organ tanaman yang mampu menopang bagian atas tanaman untuk tumbuh tegak. Gardner et al (1991) mengemukakan bahwa batang tersusun dari ruas-ruas di antara buku-buku batang sebagai tempat melekatnya
commit to user
daun. Hasil analisis uji t 5% (Tabel 5), menunjukkan bahwa diameter batang pada perlakuan kolkisin tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Rerata diameter batang umur 12 MST dipaparkan pada Tabel 6. Tabel 5. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
Perlakuan t hitung P K0 vs K1 -0,30 0,791 K0 vs K2 0,00 1,000 K1 vs K2 0,53 0,621 Keterangan: Konsentrasi kolkisin untuk K0: 0%, K1: 0,1%, K2: 0,2%.
Tabel 6. Rerata diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
Perlakuan Diameter batang (mm) Tanpa kolkisin (kontrol) 1,87
Kolkisin 0,1% 1,93 Kolkisin 0,2% 1,87
Meskipun antara perlakuan kolkisin dengan kontol tidak berbeda nyata, rerata diameter batang pada perlakuan kolkisin 0,1% terlihat lebih besar (Tabel 6). Pada perlakuan kontrol dan kolkisin 0,2% memiliki diameter batang yang sama yaitu 1,87 mm dan pada kolkisin 0,1% sebesar 1,93 mm. Hal ini diduga bahwa pada perlakuan kolkisin 0,1% mengindikasikan terjadinya poliploidi pada tanaman sirsak sehingga menyebabkan pertumbuhan diameter batang yang lebih besar dibanding perlakuan yang lain.. Sebagaimana pendapat Suryo (1995) yang menyatakan bahwa tanaman yang diberi perlakuan kolkisin pada umumnya mempunyai kenampakan yang lebih kekar dan besar.
Sulistyaningsih (2004) juga melaporkan bahwa perlakuan kolkisin pada anggrek menyebabkan diameter batang yang besar sebagai akibat membesarnya berkas pengangkut. Wiendra et al. (2011) menambahkan bahwa diameter batang yang lebih besar pada perlakuan kolkisin daripada kontrol mengindikasikan bahwa berkas pengangkut xilem dan floem akan membesar akibat dari membesarnya sel. Buluh-buluh pengangkutan dalam jaringan floem dan xilem mempunyai diameter yang lebih lebar menyebabkan pengangkutan asimilasi dan
commit to user
air lebih baik (Suryo, 1995).D.
Luas Daun
Hasil analisis uji t 5% (Tabel 7), menunjukkan bahwa luas daun antara perlakuan kolkisin tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Rerata luas daun tanaman sirsak umur 12 MST dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 7. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
Perlakuan t hitung P K0 vs K1 0,40 0,712 K0 vs K2 0,21 0,844 K1 vs K2 -0,31 0,770 Keterangan: Konsentrasi kolkisin untuk K0: 0%, K1: 0,1%, K2: 0,2%.
Tabel 8. Rerata luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)
2 Perlakuan Luas daun (cm )
Tanpa kolkisin (kontrol) 325,38 Kolkisin 0,1% 294,09 Kolkisin 0,2% 307,39
Berdasarkan rerata luas daun masing-masing untuk perlakuan pada tanaman
2
2
2 kontrol; kolkisin 0,1% dan 0,2% yaitu 325,38 cm ; 294,09 cm dan 307,39 cm .
Tanaman kontrol memiliki luas daun yang lebih lebar dibandingkan tanaman yang diberikan perlakuan kolkisin. Luas daun pada perlakuan kolkisin 0,1% lebih sempit dibandingkan dengan luas daun pada tanaman kontrol dan perlakuan kolkisin 0,2%. Hal ini dapat terjadi karena perlakuan kolkisin yang diaplikasikan mengakibatkan penghambatan pembelahan sel dalam perkembangan daun sehingga menunjukkan ukuran yang lebih sempit.