pengaruh penambahan zat pengatur tumbuh asam...

i

PENGARUH PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH

ASAM NAFTALENA ASETAT (NAA) DAN 6-BENZYLAMINO

PURINE (BAP) TERHADAP KEBERHASILAN INDUKSI

EMBRYOGENESIS SOMATIK PADA DAUN KOPI ROBUSTA

(Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat

mencapai derajat sarjana S-1

Oleh :

SUMARYONO

0801070002

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2013

ii

Pengaruh Penambahan Zat…, Sumaryono, FKIP UMP, 2013

iii


iv


v

MOTTO

“ Seize the Day ”

“ Sabar, Allah SWT tidak akan menguji makhluk-Nya melebihi batas

kemampuannya”

“ Jangan pernah bosan untuk membaca karena dengan membaca akan menambah

wawasan “

“ Tanpa-Mu, aku tidak berarti “

“ Oraet Labora “


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

Alhamdulillah hirrobil’alamin…puji syukur kepada Allah SWT dan

Nabi Muhammad SAW yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan sekripsi ini dengan baik. Amin…

Buah karya ini saya persembahkan untuk :

1. Orang tuaku tercinta, tak ada yang bisa menyamai kasih sayang kalian

padaku, perhatian kalian, kesabaran kalian, dan ketulusan kalian.

Terimakasih atas segalanya yang tak bisa anakmu ini balas seutuhnya.

Aku mencintai kalian sampai kapanpun dan semoga anakmu ini menjadi

anak yang berbakti dan berguna.

2. Kakakku tercinta Dewi Indriawati yang selalu menginspirasiku dan

mengajarkanku tentang banyak hal

3. Adikku tercinta Sumaryadi yang selalu memberikan semangat

4. Seluruh teman-teman dan orang-orang yang aku sayangi yang selalu

memotivasiku


vii

ABSTRAK

PENGARUH PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH ASAM

NAFTALENA ASETAT (NAA) DAN 6-BENZYLAMINO PURINE (BAP)

TERHADAP KEBERHASILAN INDUKSI EMBRYOGENESIS SOMATIK

PADA DAUN KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)

ABSTRAK

Produktivitas kopi di Indonesia tergolong rendah yaitu sekitar 500 Kg/Ha,

hanya seperempat dari produktivitas kopi di Sierra Leone dan Vietnam (>2

Ton/Ha). Salah satu penyebabnya adalah kurang tersedianya bibit kopi yang

berkualitas. Alternatif yang dapat dilakukan untuk menghasilkan bibit kopi yang

berkualitas adalah melalui kultur jaringan, khususnya embryogenesis somatik.

Namun demikian, sampai saat ini tingkat keberhasilannya masih bervariasi mulai

dari 0% - 67%. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keberhasilan

embryogenesis somatik kopi dengan menambahkan zat pengatur tumbuh asam

naftalena asetat (NAA) dan 6-benzylamino purine (BAP) ke dalam medium

tanam. Eksplan yang digunakan adalah daun kedua dari pucuk yang diisolasi dari

lahan pertanian kopi di Desa Dampit, Kec Kembaran, Kab. Banyumas. Eksplan

disterilkan dengan menggunakan alkohol 70 % selama 2 menit dilanjutkan dengan

larutan kaporit 6 % selama 6 jam. Eksplan kemudian ditanam pada medium dasar

Murashige-Skoog (MS) dan vitamin B5 (Gamborg) yang telah diperkaya dengan

10-6 - 5x10-5 M NAA yang dikombinasikan dengan 10-6 - 5x10-5 M BAP. Kultur

dipelihara di tempat terang selama 12 minggu dengan subkultur setiap 4 minggu

sekali. Setiap dua hari sekali dilakukan pengamatan tentang persentase eksplan

yang membentuk kalus, jenis kalus, waktu yang dibutuhkan untuk membentuk

kalus, dan persentase eksplan yang membentuk embryo. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa medium terbaik untuk menginduksi kalus dari eksplan daun

kopi adalah medium dengan penambahan 10-5 M NAA yang dikombinasikan

dengan 5x10-6 M BAP dengan persentase keberhasilan paling tinggi mencapai 70

%. Rata-rata kalus mulai terinduksi pada hari ke 14 setelah tanam dengan

mayoritas kalus yang terinduksi bersifat kompak dan berwarna putih kehijauan.

Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa embryogenesis somatik berhasil

diinduksi secara langsung dari eksplan daun yang ditanam. Medium terbaik untuk

menginduksi embryogenesis somatik secara langsung adalah medium dengan

penambahan 5x10-5 M NAA yang dikombinasikan dengan 5x10-5 M BAP. Pada

medium tersebut seluruh eksplan yang berhasil tumbuh (40%) akan terbentuk

embryo setelah 4 minggu masa kultur. Setelah 6 minggu kultur mayoritas embryo

yang terbentuk masih berada pada fase globular dengan sebagian embryo yang

telah memasuki fase torpedo.

Kata kunci: BAP, embryogenesis somatik, kopi, kultur jaringan, NAA.


viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Bismillahirrohmaanirrohim................

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi yang berjudul “Pengaruh Penambahan Zat Pengatur Tumbuh Asam

Naftalena Asetat (NAA) dan 6-Benzylamino Purine (BAP) Terhadap

Keberhasilan Induksi Embryogenesis Somatik Pada Daun Kopi Robusta

(Coffea canephora Pierre Ex A. Froehner)”. Skripsi ini dimaksudkan untuk

memenuhi sebagian syarat mencapai derajat S1 pada Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Banyak kesulitan dan hambatan yang penulis hadapi dalam penyusunan skripsi

ini, namun berkat do’a, dorongan, dan arahan dari berbagai pihak maka skripsi ini

dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, perkenankanlah penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Sisunandar,

Ph.D. selaku Dosen Pembimbing yang telah membantu, membimbing dan

memberi dorongan serta motivasi selama pelaksanaan penelitian dan penulisan

skripsi ini.

1. Drs. Ahmad, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

2. Drs. Arief Husin, M.Si, selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi

Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

3. Segenap Dosen Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Purwokerto yang telah memberikan ilmunya

selama penulis menempuh kuliah pendidikan Biologi.

4. Kedua orang tuaku (Marwoto & Tuminah) yang selalu memberikan doa dan

semangat, terima kasih untuk semuanya yang tak akan cukup jika

diungkapkan dengan kata-kata dan yang tak akan mungkin terbalaskan

sampai kapanpun.


ix

5. Kakakku Dewi Indriawati yang selalu memberikan nasehat, mengajarkanku

tentang arti kecerdasan, kesabaran, keikhlasan, dan memberikan inspirasi

yang tak terbatas.

6. Adikku Sumaryadi yang selalu menyayangiku dan memberiku semangat.

7. Untuk sahabat dan teman-teman Biologi Angkatan 2008 khususnya (Anggi,

Rozaq, Sigit, Dedy, Fitrian, Jay, Widi, Agung, Pendi, Wiwit, Toto) akhirnya

perjuangan kita membuahkan hasil yang cukup baik dan semoga tali

silaturahmi tidak akan pernah putus.

8. Alkhikmah, S.Si selaku Laboran Laboratorium Botani dan Genetika UMP,

terimakasih atas semua bantuan yang telah diberikan.

9. Semua pihak yang ikut serta membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak

dapat penulis tuliskan satu persatu.

Semoga amal dan kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan yang

setimpal dari Alloh SWT. Penulis menyadari karya ini masih terdapat

kekurangan, namun diharapkan dapat bermanfaat bagi pembaca.

Wassallamu’alaikum Wr. Wb.

Purwokerto, 20 Agustus 2013

Penulis


x

DAFTAR ISI

UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................ vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian.. .................................................................... 6

1.3. Manfaat Penelitian ................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Botani Kopi .............................................................................. 8

2.1.1. Morfologi Kopi ............................................................... 9

2.1.2. Varietas Kopi .................................................................. 11

2.1.3. Manfaat Kopi .................................................................. 13

2.2. Budidaya Kopi dan Permasalahannya ..................................... 14

2.2.1. Produksi Kopi Dunia dan Indonesia ............................... 14

2.2.2. Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia .................... 16

2.3. Pembibitan Kopi di Indonesia .................................................. 17

2.4. Perkembangan Penelitian Embryogenesis Somatik Kopi…… 22

2.5. Zat Pengatur Tumbuh ............................................................... 28

2.5.1. Asam Naftalena Asetat (NAA) ..................................... 30

2.5.2. 6-Benzylamino Purine (BAP) ....................................... 32


xi

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu, Tempat dan Bahan Penelitian. .................................... 34

3.2. Isolasi dan Sterilisasi Daun Kopi ............................................. 34

3.3. Prosedur Embryogenesis Somatik ............................................ 35

3.4. Observasi dan Pengumpulan Data ............................................ 37

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengaruh NAA dan BAP terhadap keberhasilan induksi kalus

pada eksplan daun kopi ............................................................ 39

4.2. Pembahasan ............................................................................. 44

4.2.1. Induksi kalus ................................................................ 45

4.2.2. Induksi Embryogenesis Somatik Langsung.................. 48

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan .................................................................................. 50

5.2. Saran ........................................................................................ 51

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 52

LAMPIRAN. .................................................................................................... 58


xii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

Tabel 3.1. Konsentrasi ZPT yang digunakan dalam penelitian ...................... 36

Tabel 4.1. Pengaruh penambahan NAA dan BAP ke dalam media tanam

terhadap persentase eksplan daun yang terinduksi menjadi kalus 41

Tabel 4.2. Persentase jenis kalus yang muncul pada eksplan yang ditanam

di enam belas kombinasi media tanam dibandingkan dengan

jumlah kalus yang muncul............................................................. 42


xiii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Gambar Halaman

1.1. Negara dengan produktivitas kopi terbesar dunia antara tahun 2000-

2011 dibandingkan dengan produktivitas kopi di Indonesia (FAO,

2013) ..................................................................................................... 2

2.1. Akar tanaman kopi (A; Kuit et al., 2004), batang kopi (B), daun kopi

(C), bunga kopi (D), buah kopi (E), dan biji kopi (F;

Cafedecolombia.com, 2013) ................................................................ 11 14

2.2. Perbandingan antara kopi arabika (A) dan kopi robusta (B; Rogers,

2013) ..................................................................................................... 12

2.3. Masker dengan bubuk kopi (A; Kobylanski, 2010), minuman dari

kopi (B; Brown, 2012), arang dari tanaman kopi (C), dan limbah

kulit buah kopi (D; Arnawa et al., 2010). ............................................ 14

2.4. Produksi kopi di negara-negara penghasil kopi terbesar di dunia pada

tahun 2011 (FAO, 2013). ..................................................................... 15

2.5. Luas Areal perkebunan kopi di negara-negara penghasil kopi

terbesar di dunia tahun 2011 ................................................................ 16

2.6. Pembibitan kopi secara generatif (Muljana, 1986). ............................. 18

2.7. Perkembangbiakkan kopi secara vegetatif, stek (A;

smallhousebiggarden.html, 2012), okulasi (B; Arteaga, 2011), dan

sambung pucuk (Prastowo et al., 2010; C) .......................................... 19

2.8. Induksi kalus (A,B), induksi embryo globular (C), embryo tahap hati

(D), embryo tahap torpedo (E), tahap embryo pra kotiledon (F),

embryo tahap kotiledon (G), perkecambahan (H,I) dan tanaman kopi

yang siap diaklimatisasi (J), tahap aklimatisasi (K; Afreent et al.,

2002; Gatica et al., 2008) ........................................................................... 22

2.9. Rumus bangun asam naftalena asetat. .................................................. 30

2.10. Rumus bangun 6-benzylamino purine .................................................. 32

3.1. Tahapan penelitian embryogenesis somatik pada daun kopi,

pengambilan eksplan (A), eksplan dicuci bersih dengan air mengalir

(B), eksplan direndam dengan alkohol 70 % selama 2 menit (C),


xiv

eksplan disterilkan dengan larutan kaporit 6 % selama 6 jam (D),

eksplan dipotong dengan ukuran 1 cm2 (E) ............................................ 35

4.1. Bagian tepi eksplan yang melengkung 1 minggu setelah tanam (A),

jenis kalus berstruktur kompak (B), jenis kalus berstruktur friabel

(C) ......................................................................................................... 42

4.2. Eksplan yang menginduksi embryo secara langsung pada fase

globular (A; tanda panah kuning) dan eksplan yang menginduksi

embrio secara langsung pada fase torpedo (B; tanda panah merah)

setelah 6 minggu kultur. ....................................................................... 44


xv

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Lampiran Halaman

Lampiran 1. Komposisi medium Murashige-Skoog (MS; 1962) dan vitamin

B5 (Gamborg et al., 1976) untuk 500 ml .................................... 58


pengaruh penambahan zat pengatur tumbuh asam...

Documents