Pengaruh Pemberian 2,4-D dan Frekuensi Subkultur Terhadap Perubahan Genetik Kalus dari Bunga Betina Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)

PENGARUH PEMBERIAN 2,4-D DAN FREKUENSI
SUBKULTUR TERHADAP PERUBAHAN GENETIK
KALUS DARI BUNGA BETINA KELAPA SAWIT
(Elaeis guineensis Jacq.)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

IMAM AULIA
090805041

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara


PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Pengaruh Pemberian 2,4-D dan Frekuensi
Subkultur Terhadap Perubahan Genetik Kalus dari
Bunga Betina Kelapa Sawit (Elaeis guineensis
Jacq.)
: Skripsi
: Imam Aulia
: 090805041
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di
Medan, Juli 2014

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dr. Saleha Hannum, M. Si.
NIP. 197108312000122001

Dr. Suci Rahayu, M.Si
NIP. 196506291992032002

Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,


Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
NIP. 196301231990032001

i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PENGARUH PEMBERIAN 2,4-D DAN FREKUENSI SUBKULTUR
TERHADAP PERUBAHAN GENETIK KALUS DARI BUNGA BETINA
KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,


Juli 2014

IMAM AULIA
090805041

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirabbil’alamin
Penulis ucapkan kepada Sang pencipta sel dan komponen-komponen di dalamnya
beserta sistem metabolismenya yang tertata rapi. Shalawat beriring salam penulis
sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian yang berjudul “Pengaruh Pemberian 2,4-D dan Frekuensi Subkultur
Terhadap Perubahan Genetik Kalus dari Bunga Betina Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis Jacq.)”.
Penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik karena
bantuan, peran serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada:

1. Teristimewa dan spesial kepada Ayahanda Qusain Isma dan Ibunda Ainul
Mardiah yang senantiasa setulus hati memberikan do’a, dorongan, kasih
sayang serta semangat kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
2. Dr. Suci Rahayu, M.Si dan Dr. Saleha Hannum, M.Si selaku dosen
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya dalam memberikan
arahan, bimbingan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini.
3. Dra. Elimasni, M.Si dan Dr. Salomo Hutahaean, M.Si selaku dosen penguji
yang telah banyak memberikan kritik, saran, dan masukan untuk kesempurnaan
skripsi ini.
4. Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. selaku ketua Departemen Biologi.
5. Dra. Emita Sabri, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak
memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam menjalani
perkuliahan.
6. Seluruh dosen Departemen Biologi FMIPA USU yang telah banyak
menyumbangkan ilmu dan pemikirannya kepada penulis selama perkuliahan.
7. Abangda Endra Raswin, Ibu Roslina Ginting dan Ibu Nurhasni muluk selaku
pegawai administrasi dan Laboran di Departemen Biologi FMIPA USU atas
segala bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis selama ini.
8. Staff Asisten Fisiologi dan Kultur Jaringan Tumbuhan, FMIPA USU.

9. Rekan-rekan di bidang Fisiologi dan Kultur Jaringan Tumbuhan: Elva, Shofia,
Novi, Ima, Sukma, Nur Ainun dan Safrina.
10. Seluruh sahabat Stambuk 2009 (09TOPUS), Zulfan, Sepwin, Wulan, Icha,
Bobby, Nisa Hidayati, Siska, Putri, Rita, Annisa Willy, Ubasori, Boy Sandi,
Julie, Zubeir, Adrian, Anderson, Eryna, Fivin, Nurul, Essy, Rencina,
Yulliyanti, Laura, Elisabeth, Sahat, Frissy, Rissa, Agustina, Febrin, Hotman,
Hans, Raymon, Fika, Zuwanna, Hema, Rachmi, Rulya, Astri, Mona, Arfah,
Erni Fauziah, dan Veny yang telah mewarnai kehidupan penulis selama masa
perkuliahan.

Universitas Sumatera Utara

11. Adik-adik Stambuk 2010, 2011 & 2012 khususnya Harnisya, Nurhayati,
Lintar, Nasir, Taufik, Mujahidin, Agung dan Aditiya atas dukungan yang
diberikan selama ini kepada penulis.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak.
Medan,

Juli 2014


Penulis

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PEMBERIAN 2,4-D DAN FREKUENSI SUBKULTUR
TERHADAP PERUBAHAN GENETIK KALUS DARI BUNGA BETINA
KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)

ABSTRAK

Penelitian tentang “Pengaruh Pemberian 2,4-D dan Frekuensi Subkultur Terhadap
Perubahan Genetik Kalus dari Bunga Betina Kelapa Sawit” telah dilakukan dari
bulan Maret 2013 sampai bulan April 2014 di Laboratorium Kultur Jaringan
Tumbuhan Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh
pemberian 2,4-D dan subkultur terhadap perubahan genetik kalus bunga betina
kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.). Rancangan yang digunakan adalah
rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dua faktor dengan empat taraf 2,4-D yaitu
0 µM; 325µM; 400 µM; 475 µM dan tiga taraf subkultur yaitu 3 kali, 4 kali dan 5

kali. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa 2,4-D berpengaruh terhadap waktu
tumbuh dan berat basah kalus (p < 0,05). Konsentrasi ZPT 2,4-D 475 µM
memberikan pengaruh paling cepat terhadap waktu tumbuh kalus dan berat basah
paling tinggi. Analisis perubahan genetik dengan teknik RAPD menunjukkan
bahwa perlakuan subkultur 4 dan 5 kali dapat menyebabkan perubahan genetik pada
kalus dari bunga betina kelapa sawit.
Kata kunci: 2,4-D, bunga betina, kelapa sawit, perubahan genetik, subkultur

v
Universitas Sumatera Utara

THE EFFECT OF 2,4-D AND SUBCULTURE FREQUENCIES ON
GENETIC CHANGES OF CALLUS FROM IMMATURE FEMALE
INFLORESCENCES OF OIL PALM (Elaeis guineensis Jacq.)

ABSTRACT

The study of “The Effect of 2,4-D And Subculture Frequencies on Genetic Changes
of Callus from Immature Female Inflorescences Of Oil Palm (Elaeis guineensis
Jacq.)” has been done from March 2013 to April 2014 at Plant Tissue Culture

Laboratory of Faculty Mathematics and Science, University of Sumatera Utara. The
experimental design was completely randomized with four levels of 2,4-D
concentrations: 0; 325; 400; 475 µM and three subculture frequencies: 3; 4; 5 times.
The statistical analysis showed that 475 µM of 2,4-D significantly affected the
callus initiation and fresh weights from immature female inflorescences (p < 0,05).
The RAPD marker showed that 4 and 5 times subculture caused genetic changes.
Keywords: 2,4-D, genetic changes, immature inflorescences, oil palm, subcultures.

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii

ix
x
xi

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Tujuan Penelitian
1.4. Hipotesis
1.5. Manfaat


1
1
2
3
3
3

Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Botani Tanaman Kelapa Sawit
2.2. Pengadaan Bibit Kelapa Sawit
2.3. Kultur Jaringan
2.4. Zat Pengatur Tumbuh
2.5. Keragaman Somaklonal Tanaman Hasil Kultur Jaringan
2.6. Keragaman Somaklonal Tanaman Kelapa Sawit Hasil
Kultur Jaringan
2.7. Deteksi Variasi DNA dengan Petanda Molekuler

4
4
5
5
6
7
8
10

Bab 3. Metode Penelitian
3.1. Waktu dan Tempat
3.2. Bahan dan Alat
3.3. Rancangan Percobaan
3.4. Prosedur Kerja
3.4.1. Sterilisasi Alat dan Bahan
3.4.2. Pembuatan Media
3.4.3. Sterilisasi Eksplan
3.4.4. Penanaman Eksplan
3.4.5. Pemeliharaan Kultur
3.4.6. Subkultur
3.4.7. Isolasi DNA
3.4.8. Uji Kualitas dan Kuantitas DNA
3.4.9. Amplifikasi DNA dengan Teknik RAPD

11
11
11
12
13
13
13
13
14
14
15
15
16
16

vii
Universitas Sumatera Utara

3.5. Parameter Pengamatan
3.6. Analisis Data

16
17

Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Waktu Inisiasi Kalus
4.2. Warna dan Tekstur Kalus
4.3. Pertambahan Berat Basah Kultur
4.4. Kurva Pertumbuhan Kalus
4.5. Analisis Perubahan Genetik
4.5.1. Uji Kualitas dan Kuantitas DNA
4.5.2. Amplifikasi DNA dengan Teknik RAPD

18
18
19
21
22
23
23
24

Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

28
28
28

Daftar Pustaka
Lampiran

29
34

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Judul
4.1.
Rata-rata waktu inisiasi kalus bunga betina kelapa sawit
pada beberapa tingkat konsentrasi 2,4-D.
4.2.
Persentase warna kalus bunga betina kelapa sawit
terhadap beberapa tingkat konsentrasi 2,4-D.
4.3.
Rata-rata pertambahan berat basah kultur bunga betina
kelapa sawit pada beberapa tingkat konsentrasi 2,4-D
dan subkultur.
4.4.
Kualitas dan kuantitas DNA kalus bunga betina kelapa
sawit pada beberapa tingkat konsentrasi 2,4-D dan
subkultur.

Halaman
18
20
21

24

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
2.1.
3.1.
3.2.
3.3.
4.1.
4.2.
4.3.

4.4.
4.5.
4.6.

Judul
Bagian organ bunga betina normal dan abnormal.
Bunga betina kelapa sawit yang digunakan sebagai
sumber eksplan.
Floret bunga betina yang digunakan sebagai eksplan.
Pola terjemahan pita DNA.
Kultur bunga betina kelapa sawit berumur 4 bulan.
Warna kalus bunga betina kelapa sawit.
Kurva pertumbuhan kalus bunga betina kelapa sawit pada
media modifikasi MS yang diperkaya 2,4-D sebesar 475
µM selama 8 minggu.
Uji kualitas dan kuantitas DNA kalus yang berasal dari
bunga betina kelapa sawit.
Pola pita polimorfik DNA kalus bunga betina kelapa sawit
hasil amplifikasi dengan primer OPC-08 dan OPC-09.
Dendrogram kemiripan genetik kalus bunga betina kelapa
sawit berdasarkan primer OPC-08 dan OPC-09.

Halaman
9
12
14
17
18
20
22

23
25
27

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Judul
1.
Komposisi Media MS (Murashige & Skoog) 1962.
2.
Protokol Penggunaan iNtRON’s 2x PCR Master mix
Solution (i-Taq™, Korea).
3.
Data Pengamatan Waktu Inisiasi Kalus (HST).
4.
Data Pengamatan Warna Kalus Bunga Betina Kelapa Sawit.
5.
Data Pengamatan Berat Basah Kultur (Gram).
6.
Data Pertambahan Biomass Kalus Bunga Betina Kelapa
Sawit Selama 8 Minggu Pada Beberapa Konsentrasi 2,4-D.
7.
Data biner dan matriks kemirpan genetik pita DNA hasil
amplifikasi dengan primer OPC-08 dan OPC-09

Halaman
34
35
36
37
38
39
40

xi
Universitas Sumatera Utara