seleksi in vitro dan karakterisasi planlet …digilib.unila.ac.id/22620/3/skripsi tanpa bab...

47
SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET SELADA (Lactuca sativa L.) RESISTEN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DENGAN POLY ETHYLENE GLYCOL (PEG) 6000 (Skripsi) Oleh Lu’lu’ Kholidah Fauziah JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

Upload: doduong

Post on 04-Feb-2018

233 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET SELADA

(Lactuca sativa L.) RESISTEN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN

DENGAN POLY ETHYLENE GLYCOL (PEG) 6000

(Skripsi)

Oleh

Lu’lu’ Kholidah Fauziah

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

Page 2: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

RINGKASAN

SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET SELADA

(Lactuca sativa L.) RESISTEN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN

DENGAN POLY ETHYLENE GLYCOL (PEG) 6000

Oleh

Lu’lu’ Kholidah Fauziah

Selada (Lactuca sativa L.) merupakan salah satu tanaman budidaya yang bernilai

ekonomis dan permintaan konsumen terhadap selada meningkat seiring dengan

pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi selada

di Indonesia mengalami masalah, yaitu ancaman kekeringan. Planlet L. sativa

yang resisten terhadap cekaman kekeringan telah diseleksi secara in vitro dalam

medium Murashige and Skoog (MS) padat yang ditambahkan dengan Poly

Ethylene Glycol (PEG) 6000 pada konsentrasi 10%, 20%, 30%, dan 40%

dibandingkan dengan kontrol (0%). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan

menganalisis: 1) Kisaran konsentrasi PEG 6000 yang toleran untuk seleksi planlet

selada secara in vitro. 2) Karakter ekspresi yang spesifik pada planlet selada yang

insensitif terhadap PEG 6000 meliputi analisis klorofil a, klorofil b dan total serta

karbohidrat terlarut. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Botani (ruang

penelitian in vitro), Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Lampung pada

bulan Desember 2015 - Februari 2016. Penelitian ini menggunakan Rancangan

Acak Lengkap dengan lima ulangan. Analisis Ragam dilakukan pada taraf nyata

5% dan uji lanjut dengan Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf nyata 5%. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa pada perlakuan PEG kisaran konsentrasi 10% -

40%, planlet selada toleran terhadap cekaman kekeringan. Terjadi penurunan

kandungan klorofil a,b, total secara nyata dan terjadi peningkatan kandungan

karbohidrat terlarut pada perlakuan PEG konsentrasi 10%, 20%, 30% dan 40%

dibandingkan dengan kontrol (0%).

Kata kunci: Selada, cekaman kekeringan, PEG 6000, in vitro

Page 3: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET SELADA

(Lactuca sativa L.) RESISTEN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DENGAN

POLY ETHYLENE GLYCOL (PEG) 6000

Oleh

Lu’lu’ Kholidah Fauziah

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Penmgetahuan Alam

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

Page 4: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi
Page 5: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi
Page 6: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Simpangsari, Lampung Barat,

Provinsi Lampung pada tanggal 21 Agustus 1995, sebagai

anak pertama dari empat bersaudara, dari Bapak Toil

Ansori dan Ibu Fitriyah Rohmatin Solikah.

Penulis mulai menempuh pendidikan pertamanya di Taman

Kanak-Kanak RA Yapsi Sukapura pada tahun 1998. Pada tahun 2000, penulis

melanjutkan pendidikannya di Sekolah Dasar Negeri 4 Simpang Sari Sumberjaya,

Lampung Barat. Kemudian, penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah

Pertama Negeri 1 Sumberjaya, Lampung Barat pada tahun 2006. Pada tahun 2009

penulis melanjutkan pendidikannya di Sekolah Menengah Atas Al-Kautsar

Bandar Lampung.

Pada tahun 2012, penulis tercatat sebagai salah satu mahasiswa Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Lampung

melalui Jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

undangan. Penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Sains Dasar

Jurusan Kimia, Embriologi Tumbuhan dan Kultur Jaringan. Penulis juga aktif di

Organisasi Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMBIO) FMIPA Unila

sebagai anggota Bidang Keilmuan 2013-2014.

Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata pada bulan Januari-Maret 2015 di

pekon Pampangan, Kec. Cukuh Balak, Kab. Tanggamus. Bulan Juli-Agustus

Page 7: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

2015, penulis melaksanakan Kerja Praktik di Balai Pengawasan Sertifikasi Benih

Tanaman Pangan dan Hortikultura (BPSB-TPH) dengan judul “Uji Adaptasi

Galur Padi (Oryza sativa L.) di Desa Bumi Harjo, Kec. Batanghari, Kab. Lampung

Timur”. Penulis melaksanakan penelitian pada bulan Desember 2015 – Februari

2016 di Ruang in vitro, Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, FMIPA,

Universitas Lampung.

Page 8: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

S89

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat, nikmat

dan karunia-Nya yang telah memberikan kekuatan,

kesabaran, kesehatan dan rezeki sehingga dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Kupersembahkan karya ini kepada orang-orang

terkasih dan tersayang:

Bapak dan Ibu yang telah mendidik, menyayangi,

mencintai dan mendoakan tiada henti-hentinya.

Adik-adik yang selalu menemani, memberikan

dukungan dan semangat yang tiada putus-putusnya.

Bapak Ibu guru dan Dosen yang telah memberikan

ilmu yang bermanfaat dan bimbingan selama ini.

Sahabat-sahabat atas kebersamaan, pengertian,

hiburan dan bantuan selama ini.

Almamater tercinta

Page 9: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

Man Shabara Zhafira

“Barang siapa yang bersabar

akan beruntung”

All the “impossible” is “possible”

for those who believe

Page 10: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

SANWACANA

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul: “SELEKSI IN VITRO DAN

KARAKTERISASI PLANLET SELADA (Lactuca sativa L.) RESISTEN

TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DENGAN PEG 6000” tepat pada

waktunya.

Dengan terselesaikannya skripsi ini penulis mengucapkan terimakasih

sebesar-besarnya dan penghargaan yang tinggi kepada:

1. Ibu Dr. Endang Nurcahyani, M.Si., selaku Pembimbing I atas segala

bimbingan, arahan, nasehat, semangat, motivasi, kesabaran, saran, dan atas

kepercayaan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Ir. Zulkifli, M.Sc., selaku Pembimbing II atas segala bimbingan,

arahan, nasihat dan saran kepada penulis.

3. Ibu Dra. Martha Lulus Lande, M.P., selaku Pembahas atas segala bimbingan,

saran, kritik, dukungan serta ketersediaanya menjadi pembahas dalam

penulisan skripsi ini.

4. Bapak Drs. Marizal Ahmad, M.S., selaku Pembimbing Akademik.

Page 11: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

5. Kepala Laboratorium Botani yang telah mengizinkan penulis untuk

melaksanakan penelitian ini, staff laboran dan teknisi yang telah membantu

penulis dalam melakukan penelitian ini.

6. Ketua Jurusan Biologi FMIPA, Dekan FMIPA dan Rektor Universitas

Lampung.

7. Bapak Ibu Dosen yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, terimakasih

atas ilmu yang sudah diberikan selama penulis melaksanakan studi di Jurusan

Biologi.

8. Rekan seperjuangan penelitian kultur jaringan/ Bioteknologi Tumbuhan Asri

Rahayu Pratiwi, Imamah Muslimah, Ria Aulia Noviantia, Abdi Tauhid

Liwasaputra, mbak Gardis Andari dan Jevica Ayu Setia. Kakak-kakak

penelitian Mbak Linda, Mbak Rita, Mbak Kristi, Mbak Eka, Kak Sobran dan

Kak Adi untuk bimbingan dan arahannya terimakasih atas bantuan,

dukungan, semangat, kebersamaan, saran, dan kesabaran selama penulis

mengerjakan skripsi ini.

9. Kedua orangtua tercinta, Bapak Toil Ansori dan Ibu Fitriyah Rohmatin

Solikah, adik-adik tersayang Tsania Khusnul Khotimah, Ri’ayatul Hasmiah,

Rizwan Nur Ilham dan seluruh keluarga besarku terimakasih yang teramat

dalam atas doa, dukungan, kasih sayang, semangat, kepercayaan dan nasihat-

nasihatnya selama ini.

10. Teman terdekat Maria Reni Harnani, Nindya Putri Arifiani, Cellin Suryani

atas kebersamaan, keceriaan, kesabaran, pelajaran, motivasi dan dukungan

kepada penulis selama ini.

Page 12: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

11. Teman-teman Biologi angkatan 2012 yang tidak dapat disebutkan satu

persatu, terimakasih atas kebersamaan, dukungan, motivasi, semangat untuk

penulis.

12. Kakak tingkat 2009, 2010, 2011 dan adik-adik tingkat 2013, 2014.

13. Keluarga besar KKN Pampangan di Tanggamus dan kelompok KKN Mbak

Hidayati, Dian, Yusmitha, Kak Agung, Awang dan Andhika untuk

kebersamaan, pengalaman dan pembelajaran.

14. Keluarga Besar BPSB-TPH Lampung, terimakasih atas ilmu pengetahuan,

bimbingan dan nasihat kepada penulis.

15. Almamater tercinta.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan di dalam penyusunan skripsi

ini dan masih dibutuhkan kritik serta saran yang membangun untuk kesempurnaan

skripsi ini akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi ini dapat berguna dan

bermanfaat bagi kita semua.

Bandarlampung, Juni 2016

Penulis,

Lu’lu’ Kholidah Fauziah

Page 13: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

xi

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ...................................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ iv

PERSEMBAHAN ........................................................................................... vi

MOTO ............................................................................................................. vii

SANWANCANA ............................................................................................ viii

DAFTAR ISI .................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiv

I. PENDAHULUAN ........................................................................... 1

A. Latar Belakang dan masalah ....................................................... 1

B. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

C. Manfaat Penelitian ...................................................................... 3

D. Kerangka pikir ............................................................................ 4

E. Hipotesis ..................................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 6

A. Sejarah Tanaman Selada .............................................................. 6

B. Taksonomi Tanaman Selada ........................................................ 6

C. Morfologi Tanaman ..................................................................... 7

1. Daun ....................................................................................... 7

2. Batang .................................................................................... 8

3. Akar........................................................................................ 8

4. Bunga dan Biji ....................................................................... 8

D. Kandungan Gizi Selada................................................................ 8

E. Nilai Ekonomis ............................................................................ 9

F. Perbanyakan Tanaman Secara in vitro ......................................... 9

Page 14: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

xii

G. Cekaman Kekeringan ................................................................... 11

H. Poly Ethylene Glycol.................................................................... 12

I. Biosintesis Klorofil ...................................................................... 13

J. Karbohidrat .................................................................................. 14

III. METODE PENELITIAN ................................................................ 16

A. Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 16

B. Alat dan Bahan ............................................................................. 16

1. Alat ....................................................................................... 16

2. Bahan ................................................................................... 17

C. Rancangan Penelitian .................................................................. 17

D. Bagan Alir Penelitian .................................................................. 18

E. Pelaksanaan Penelitian ................................................................ 20

1. Persiapan Medium Tanam ..................................................... 20

2. Persiapan Medium Seleksi ..................................................... 20

3. Penanaman Benih dalam Medium Seleksi ............................. 20

F. Pengamatan ................................................................................. 21

1. Persentase Jumlah Planlet Yang Hidup ................................. 21

2. Visualisasi Planlet .................................................................. 21

3. Analisis Kandungan Klorofil ................................................. 21

4. Analisis Kandungan Karbohidrat Terlarut Total ................... 22

G. Analisis Data ............................................................................... 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 24

A. Seleksi Planlet Selada dengan PEG 6000 .................................. 24

a. Persentase jumlah planlet yang hidup .................................. 25

b. Visualisasi Planlet ................................................................ 26

B. Kandungan Klorofil .................................................................. 30

a. Klorofil a .............................................................................. 31

b. Klorofil b ............................................................................. 33

c. Klorofil total ........................................................................ 35

C. Kandungan Karbohidrat terlarut total ........................................ 37

V. SIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 41

A. Simpulan ..................................................................................... 41

B. Saran ........................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 43

LAMPIRAN ................................................................................................... 48

Page 15: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

viii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel

1. Kandungan gizi selada dalam tiap 100 gram bahan ............................. 9

2. Tata letak satuan percobaan ................................................................. 18

3. Persentase jumlah planlet selada hasil seleksi

dengan PEG 6000 pada beberapa konsentrasi ..................................... 25

4. Persentase visualisasi planlet selada hasil seleksi

dengan PEG 6000 pada berbagai konsentrasi ...................................... 26

5. Kandungan klorofil a daun planlet selada ............................................ 31

6. Kandungan klorofil b daun planlet selada ............................................ 33

7. Kandungan klorofil total daun planlet selada....................................... 35

8. Kandungan karbohidrat terlarut batang dan kalus

planlet selada ....................................................................................... 38

9. Komposisi Medium Murashige and Skoog (MS) ................................ 49

10. Jumlah Planlet Hidup dan Visualisasi Planlet

Per-minggu ........................................................................................... 51

11. Analisis Ragam Single Factor Kandungan

Klorofil a, b dan total planlet selada .................................................... 57

12. Analisis Ragam Single Factor Kandungan

Karbohidrat terlarut planlet selada ....................................................... 58

Page 16: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar

1. Habitus tanaman selada ........................................................................ 7

2. Struktur Poly Ethylene Glycol .............................................................. 12

3. Struktur kimia klorofil ......................................................................... 14

4. Bagan Alir Tahap Penelitian ................................................................ 19

5. Pertumbuhan planlet selada setelah 5 minggu

perlakuan pemberian PEG 6000........................................................... 28

6. Pertumbuhan kalus selada setelah 6 minggu perlakuan

pemberian PEG .................................................................................... 29

7. Kurva Regresi hubungan kandungan klorofil a

planlet selada dengan penambahan PEG berbagai konsentrasi............ 32

8. Kurva Regresi hubungan kandungan klorofil b

planlet selada dengan penambahan PEG berbagai konsentrasi........... 34

9. Kurva Regresi hubungan kandungan klorofil total

planlet selada dengan penambahan PEG berbagai konsentrasi............ 36

10. Kurva Regresi hubungan kandungan karbohidrat

terlarut planlet selada dengan penambahan PEG

berbagai konsentrasi ............................................................................. 39

11. Histogram kandungan klorofil a .......................................................... 59

12. Histogram kandungan klorofil b .......................................................... 59

13. Histogram kandungan klorofil total .................................................... 59

14. Histogram kandungan karbohidrat terlarut ........................................ 60

Page 17: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

xv

15. Pembuatan medium MS ....................................................................... 61

16. Sterilisasi medium MS ......................................................................... 61

17. Pembuatan medium seleksi PEG ......................................................... 61

18. Penanaman benih selada secara in vitro ............................................... 62

19. Penimbangan daun planlet selada analisis klorofi ............................... 62

20. Pembuatan ekstraksi daun planlet selada analisis klorofil ................... 62

21. Larutan klorofil planlet selada ............................................................. 63

22. Uji kandungan klorofil ......................................................................... 63

23. Pembuatan ekstraksi daun planlet selada analisis

karbohidrat terlarut ............................................................................... 63

24. Larutan karbohidrat terlarut planlet selada .......................................... 64

25. Uji spektrofotometer analisis karbohidrat terlarut ............................... 64

Page 18: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah

Selada (Lactuca sativa L.) merupakan tanaman sayuran daun karena bagian

utama yang dikonsumsi dari tanaman ini adalah daun selain itu, selada dapat

dikonsumsi langsung atau campuran salad. Selada hijau maupun selada

merah mengadung antioksidan yang tinggi dan dapat mengobati radang

tenggorokan (Mulabagal et al., 2010).

Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan konsumsi makanan per

kapita, maka permintaan konsumen terhadap tanaman selada di Indonesia

terus meningkat. Selada banyak dikonsumsi oleh masyarakat karena warna,

tekstur dan aromanya yang menyegarkan juga morfologi selada yang menarik

sehingga mampu menambah selera makan (Ningsih, 2014).

Saat ini, produksi selada belum dapat memenuhi kebutuhan selada di

Indonesia. Beberapa kendala bertanam selada adalah adanya ancaman

penyakit dan kesuburan tanah. Penyakit yang sering ditemukan pada selada

disebabkan oleh jamur Phytoptora sp. (Setyowati dkk., 2003). Selain

penyakit, kendala dalam budidaya selada adalah setiap pertumbuhan selada

tidak dapat lepas dari air karena selada sangat sentitif terhadap kekeringan.

Semakin meningkat cekaman air pada selada, maka semakin menurun

Page 19: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

2

produksi selada yang dihasilkan (Kizil et al., 2012). Cekaman kekeringan

merupakan istilah untuk menyatakan bahwa tanaman mengalami kekurangan

air akibat keterbatasan air dari lingkungannya yaitu medium tanam

(Effendi, 2008).

Salah satu cara alternatif yang efektif dan efisien untuk mengatasi cekaman

kekeringan pada tanaman yaitu dengan menggunakan varietas yang tahan

terhadap kekeringan. Cara untuk mendapatkan bibit yang baik dapat dengan

menggunakan teknik in vitro. Seleksi cekaman kekeringan pada teknik

in vitro dapat dilakukan dengan cara pemberian agens penyeleksi ke dalam

medium tanam (Muliani dkk., 2014).

Poly Ethylene Glycol (PEG) yang ditambahkan pada medium padat

digunakan untuk menciptakan kondisi cekaman kekeringan karena PEG dapat

menurunkan potensial air pada medium diberbagai percobaan kultur jaringan

(Zulhilmi dkk., 2012). PEG 6000 digunakan untuk mendapatkan tanaman

somaklonal yang tahan terhadap kekeringan. PEG merupakan agens selektif

yang dapat digunakan untuk menyeleksi suatu populasi dalam waktu yang

singkat (Lestari & Mariska, 2006). Eksplan yang ditanam dalam medium

dengan penambahan PEG diharapkan memberikan respons yang sama dengan

tanaman yang mengalami cekaman kekeringan secara alami di alam

(Rahayu dkk., 2005).

Page 20: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

3

Penelitan tentang pemuliaan tanaman selada yang tahan terhadap suhu panas

telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan Ethylene Methane

Sulfonate (EMS) sebagai agens seleksi pada tahun 1991

(Maluszynski et al., 2000). Sejauh ini, belum ada penelitian yang dilakukan

untuk mendapatkan planlet selada yang tahan terhadap cekaman kekeringan

dengan menggunakan PEG 6000 sebagai agen secara in vitro, oleh karena itu

penelitian ini menarik untuk dilakukan.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui kisaran konsentrasi Poly Ethylene Glycol (PEG) 6000 yang

toleran untuk seleksi planlet selada secara in vitro.

2. Mengetahui dan menganalisis karakter ekspresi yang spesifik pada planlet

selada yang insensitif terhadap PEG 6000 secara in vitro meliputi analisis

klorofil a, klorofil b dan klorofil total serta karbohidrat terlarut total.

C. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini di harapkan mampu memberikan informasi ilmiah

mengenai penggunaan Poly Ethylene Glycol (PEG) untuk menghasilkan

planlet selada (L. sativa) yang resisten terhadap kekeringan secara

in vitro. Planlet selada yang resisten terhadap cekaman kekeringan

diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi pengembangan ilmu

pengetahuan terutama di bidang pemuliaan tanaman, dan ilmu terapan yang

terkait.

Page 21: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

4

D. Kerangka Pikir

Tanaman selada (Lactuca sativa) merupakan salah satu jenis tanaman

hortikultura yang bernilai ekonomis. Selada dibutuhkan untuk memenuhi

kebutuhan manusia karena selada mengandung banyak vitamin dan zat besi.

L. sativa banyak ditemukan dirumah makan baik sebagai sayuran maupun

sebagai pelengkap makanan. Kebutuhan masyarakat terhadap L. sativa

meningkat sejak beberapa tahun yang lalu.

Produksi L. sativa belum dapat terpenuhi seluruhnya karena beberapa kendala

diantaranya adalah kekeringan. Produksi selada di Indonesia tahun 2005

dibawah 1000 ton sedangkan kebutuhan akan selada sebesar 300 ribu ton

(Anonymous, 2015). Ancaman kekeringan pada tanaman menyebabkan

tanaman L. sativa tidak dapat hidup dengan baik karena berkurangnya kadar

air di lahan sehingga L. sativa tidak dapat tumbuh dengan baik. Tanaman

L. sativa yang mengalami kekeringan akan layu, tanaman menjadi kerdil

bahkan dapat mengalami kematian.

Teknik in vitro adalah salah satu perkembangan bioteknologi yang dapat

digunakan untuk memperbaiki karakter tanaman termasuk ketahanan

tanaman. Teknik in vitro ini dapat memodifikasi tanaman agar toleran

terhadap ancaman seperti kekeringan.

Poly Ethylen Glycol (PEG) adalah suatu senyawa yang digunakan sebagai

simulasi kekeringan dari L. sativa. PEG bekerja dengan cara mengikat air

sehingga dapat menurunkan potensial air. PEG bukan merupakan seyawa

Page 22: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

5

beracun bagi tanaman sehingga PEG banyak digunakan untuk mengetahui

ketahanan dari suatu tanaman terhadap ancaman kekeringan.

E. Hipotesis

1. Terdapat kisaran konsentrasi Poly Ethylene Glycol (PEG) 6000 yang

toleran untuk seleksi planlet selada secara in vitro.

2. Adanya karakter ekspresi yang spesifik pada planlet selada yang insensitif

terhadap PEG 6000 meliputi kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil

total serta karbohidrat terlarut total.

Page 23: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Sejarah Tanaman Selada

Selada (Lactuca sativa L.) adalah tanaman asli lembah Mediterania Timur.

Terdapat bukti berupa lukisan pada kuburan Mesir kuno yang menunjukkan

bahwa L. sativa telah ditanam sejak tahun 4500 SM. Tanaman ini awalnya

digunakan sebagai obat dan pembuatan minyak, selain itu biji selada juga

dapat dimakan (Rubatzky & Yamaguchi, 1998).

B. Taksonomi Tanaman

Klasifikasi tanaman selada menurut Cahyono (2005) sebagai berikut.

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Bangsa : Asterales

Suku : Asteraceae

Marga : Lactuca

Jenis : Lactuca sativa L.

Page 24: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

7

C. Morfologi Tanaman

Selada daun adalah tanaman annual dan polimorf khususnya pada bagian

daun selada. Kultivar selada daun sangat beragam ukuran, sembir, warna

dan tekstur daunnya (Rubatzky & Yamaguchi, 1998). Habitus tanaman

selada disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Habitus tanaman selada (Lactuca sativa)

(Foto Fauziah, diambil di Rajabasa, Lampung, 2016)

1. Daun

Daun tanaman selada mengandung vitamin A, B dan C yang bermanfaat

bagi kesehatan (Sunarjono, 2004). Daun selada memiliki bentuk tangkai

daun lebar dan tulang daun menyirip. Tekstur daun lunak, renyah dan

terasa agak manis. Daun selada memiliki ukuran panjang 20 hingga

25 cm dan lebar sekitar 15 cm (Cahyono, 2005). Daun selada cukup

renyah dan rasanya manis maka permintaan pasar terhadap jenis sayuran

ini cukup baik (Surtiningsih & Mariam, 2011).

Page 25: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

8

2. Batang

Batang tanaman selada termasuk batang sejati, bersifat kekar, kokoh dan

berbuku-buku, ukuran diameter batang berkisar antara 2-3 cm

(Cahyono, 2005).

3. Akar

Tanaman ini menghasilkan akar tunggang dengan cepat dengan dibarengi

dengan berkembang dan menebalnya akar lateral secara horizontal. Akar

lateral tumbuh didekat permukaan tanah berfungsi untuk menyerap

sebagian air dan hara (Rubatzky & Yamaguchi, 1998).

4. Bunga dan Biji

Perbungaan selada memiliki tipe malai rata padat yang tersusun dari

banyak bongkol bunga yang terdiri dari 10-25 kuncup bunga dengan

melakukan penyerbukan sendiri meskipun terkadang penyerbukan

dibantu dengan serangga. Seluruh bunga dalam bongkol yang sama akan

membuka secara bersamaan dan singkat pada pagi hari. Biji di dalam

bongkol yang sama juga berkembang secara bersamaan, setiap satu

bunga menghasilkan satu biji yang disebut achene. Biji cenderung

tersebar, berukuran kecil, bertulang dan diselubungi rambut kaku

(Rubatzky & Yamaguchi, 1998).

D. Kandungan Gizi Selada

Kandungan gizi selada dalam 100 gram bahan disajikan pada Tabel 1.

Page 26: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

9

Tabel 1. Kandungan gizi Selada dalam tiap 100 gram bahan

Komposisi gizi Selada

Kalori

Protein

Lemak

Karbohidrat

Kalsium

Fosfor

Zat Besi (Fe)

Vitamin A

Vitamin B1

Vitamin C

Air

15.00 kal.

1,20 g

0,20 g

2,90 g

22,00 mg

25,00 mg

0,50 mg

540,00 S.I

0,04 mg

8,00 mg

94,8 g

Sumber: Rukmana (1994)

E. Nilai Ekonomis

Selada (L. sativa) merupakan tanaman hortikultura yang memiliki nilai

ekonomis yang tinggi (Setyowati dkk., 2003). Produksi selada di Indonesia

tahun 2005 dibawah 1000 ton sedangkan kebutuhan akan selada sebesar

300 ribu ton (Anonymous, 2015). Produksi selada masih belum dapat

memenuhi kebutuhan akan selada karena selada banyak dibudidaya hanya

didaerah dataran tinggi saja seperti di Cibogo, Lembang, Jawa Barat

(Haryanto dkk., 1995).

F. Perbanyakan Tanaman Secara in vitro

Teknik seleksi in vitro dapat digunakan untuk mengarahkan keragaman

somaklonal atau induksi mutasi pada perubahan yang diinginkan. Seleksi

ketahanan terhadap cekaman abiotik seperti kekeringan, keracunan Al, pH

tanah rendah atau salinitas dapat digabungkan ke dalam medium kultur

Page 27: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

10

in vitro dan menghasilkan varian somaklon. Tanaman hasil regenerasi

jaringan pada kultur in vitro kemungkinan akan mempunyai turunan yang

toleran terhadap kondisi seleksi yang dilakukan (Yunita, 2009).

Teknik ini telah berhasil diujikan dalam perakitan varietas padi, kedelai dan

nilai yang toleran terhadap cekaman faktor abiotik (Yunita, 2009).

Perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan teknik in vitro dapat

meningkatkan keberhasilan, mempersingkat waktu dan keseragaman tanaman

yang tinggi (Kosmiatin dkk., 2005).

Kultur jaringan tanaman merupakan teknik untuk menumbuhkan organ,

jaringan dan sel tanaman didalam suatu medium agar. Sel dari spesies

apapun dapat dikultur secara aseptik dengan medium hara. Kultur biasanya

dimulai dengan menanamkan satu iris jaringan tipis steril didalam medium

agar (Wetter & Constabel, 1991).

Keberhasilan metode in vitro ini banyak disebabkan karena pengetahuan yang

lebih baik tentang kebutuhan hara sel dan jaringan yang dikultur. Hara terdiri

dari komponen utama yang meliputi garam mineral, sumber karbon, vitamin

dan zat pengatur tumbuh, sedangkan komponen tambahan berupa senyawa

nitrogen organik, berbagai asam organik, metabolit dan ekstrak tambahan

(tidak mutlak) (Wetter & Constabel, 1991).

Medium yang digunakan dalam penelitian ini adalah medium Murashige dan

Skoog (MS). Kelebihan dari medium ini adalah kandungan nitrat, kalium dan

amonium yang tinggi (Wetter & Constabel, 1991).

Page 28: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

11

G. Cekaman kekeringan

Menurut Salisbury & Ross (1992), cekaman adalah segala perubahan kondisi

yang terjadi dilingkungan yang mengakibatkan respon tanaman menjadi lebih

rendah daripada respon optimum. Kekeringan juga merupakan salah satu

contoh kondisi cekaman.

Kekurangan air mempengaruhi semua aspek pertumbuhan tanaman, yang

meliputi proses fisiologis, biokimia, anatomis dan morfologis. Kekurangan

air menyebabkan tanaman merespon dengan menurunnya konsentrasi klorofil

daun karena pembentukan klorofil terhambat, penurunan enzim rubisco,

penyerapan unsur hara menjadi terhambat terutama nitrogen dan magnesium

yang berperan penting dalam sintesis klorofil (Song, 2011).

Kekurangan air merupakan salah satu faktor stress lingkungan yang umum

terjadi pada tanaman. Tanaman dapat merespon kekeringan secara

morfologis, anatomis dan tingkat sel dengan memodifikasi tanaman agar

toleran terhadap kekeringan (Porcel et al., 2005).

Agens seleksi yang digunakan pada tiap cekaman abiotik berbeda-beda,

bergantung pada kondisi cekaman yang diinginkan. Seleksi toleransi

terhadap kekeringan dapat menggunakan agen seleksi berupa senyawa

osmotik yaitu Poly Ethylene Glycol (PEG) (Yunita, 2009).

Page 29: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

12

H. Poly Ethylene Glycol

Senyawa Poly Ethylene Glycol (PEG) merupakan salah satu senyawa yang

dapat menurunkan potensial osmotik larutan melalui aktivitas matriks

sub-unit etilena oksida yang mengikat molekul air dengan ikatan hidrogen.

Penyiraman larutan PEG ke dalam medium tanam diharapkan dapat

mensimulasi kondisi cekaman karena berkurangnya ketersediaan air bagi

tanaman. Ukuran molekul dan konsentrasi PEG dalam larutan akan

menentukan besarnya potensial osmotik larutan yang terjadi

(Rahayu dkk., 2005).

PEG merupakan senyawa yang digunakan dalam penapisan (screening)

karena dapat mengontrol imbibisi dan hidrasi benih

(Lestari & Mariska, 2006). Struktur kimia PEG disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur Poly Ethylene Glycol

(Anonymous, 2016)

Penggunaan senyawa PEG sebagai bahan simulasi kondisi cekaman

kekeringan untuk mengetahui seleksi berbagai jenis tanaman toleran terhadap

cekaman kekeringan telah dilakukan baik secara in vitro maupun ex vitro

(Widoretno dkk, 2002).

Page 30: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

13

I. Biosintesis klorofil

Klorofil adalah faktor utama yang mempengaruhi proses fotosintesis.

Fotosintesis merupakan proses terbentuknya senyawa organik (karbohidrat)

dan O2 dari senyawa anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan cahaya

matahari. Klorofil merupakan pigmen utama didalam kloroplas (Song, 2011).

Klorofil merupakan bagian dari kloroplas berupa pigmen hijau yang

berfungsi sebagai tempat tanaman berfotosintesis. Klorofil merupakan

derivat porfirin yang memiliki bentuk tetrapirol siklis dengan satu cincin

pirol yang tereduksi sebagian. Inti tetrapirol mengandung atom Mg non-ionik

yang berantai panjang dengan ikatan kovalen. Klorofil a terbentuk dari

fotoreduksi protoklorofilid yang berubah menjadi klorofilid a. Klorofilid a

mengalami esterifikasi fitol membentuk klorofil a dengan katalis enzim

klorofilase. Selanjutnya, klorofil a akan membentuk klorofil lainnya (Pandey

& Sindha, 1979 dalam Sumenda dkk., 2011).

Pigmen utama dalam membran tilakoid adalah klorofil a dan klorofil b

memantulkan cahaya hijau yang didapat dari menyerap cahaya violet, merah

dan biru (Sumenda dkk., 2011).

Page 31: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

14

Struktur kimia Klorofil disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Struktur kimia klorofil

(Sumber: Anonymous, 2012)

Kandungan klorofil daun dapat dipakai sebagai indikator yang tepat dalam

mengevaluasi ketidakseimbangan metabolisme antara fotosintesis dan hasil

produksi pada saat terjadi kekurangan air (Song & Banyo, 2011).

J. Karbohidrat

Perhitungan kandungan karbohidrat diberbagai sampel merupakan analisis

dasar diberbagai tahapan biosains. Diantara semua metode kolorimetri untuk

menentukan jenis karbohidrat, metode fenol-sulfur merupakan metode

termudah dan akurat untuk pengukuran gula murni pada oligosakarida,

proteoglikan, glikoprotein dan glikolipid (Masuko et al., 2005).

Perubahan karbohidrat menjadi bentuk tertentu sangat penting karena adanya

hubungan secara langsung dengan proses fisiologis seperti fotosintesis,

translokasi dan respirasi. Terdapat beberapa macam karbohidrat terlarut,

yaitu diantaranya sukrosa, glukosa dan fruktan. Kandungan karbohidrat

terlarut total merupakan indikator yang sesuai untuk cekaman kekeringan

Page 32: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

15

atau cekaman salinitas. Efek dari tekanan osmotik dan cekaman salinitas

pada kandungan karbohidrat terlarut dapat diamati dari bagian akar, daun dan

batang. Bagian batang banyak digunakan karena organ tersebut banyak

mengandung konsentrasi gula dan lebih menunjukkan karakterisasi pada

perubahan genotip pada kondisi tercekam (Kerepesi & Galiba, 2000).

Page 33: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

16

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan dari bulan Desember 2015 sampai dengan

bulan Februari 2016 di Ruang Penelitian in vitro, Laboratorium Botani,

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat-alat yang digunakan untuk penelitian tanaman selada secara in vitro

adalah Laminar Air Flow (LAF) merk ESCO yang digunakan untuk

mengkultur eksplan, autoklaf untuk sterilisasi alat dan media, mortar,

pestle, sentrifuge yang digunakan untuk menghomogenkan larutan, pinset,

scalpel, mata pisau scalpel, kertas filter Whatman no. 1, Erlenmeyer

berukuran 100 ml, 500 ml dan 1000 ml, cawan petri, botol kultur, gelas

ukur bervolume 100 ml dan 500 ml, mikropipet, pipet tip, mikroskop,

kamera Canon Ixus 265 HS.

Page 34: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

17

2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah benih selada

(Lactuca sativa), Poly Ethylene Glycol (PEG), alkohol 70%, aquadest,

Benzine Amino Purine (BAP), Sukrosa, Plant Preservative Mixture

(PPM), Kalium Hidroksida (KOH), Asam Klorida (HCl) dan bahan

kimia medium Murashige and Skoog (MS) padat. Bahan untuk analisis

klorofil yaitu aseton, bahan untuk analisis karbohidrat terlarut yaitu

fenol, asam sulfat serta kertas saring Whattman no. 1.

C. Rancangan Penelitian

Penelitian ini disusun dalam Rancangan Acak Lengkap dengan lima ulangan.

Konsentrasi terdiri dari 5 taraf perlakuan yaitu, 0%, 10%, 20%, 30% dan

40%. Pada setiap botol berisi 10 eksplan selada. Tata letak percobaan

disajikan pada Tabel 2 berikut.

Page 35: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

18

Tabel 2. Tata letak satuan percobaan

S4U5 S1U1 S4U2 S0U4 S3U3

S2U3 S0U2 S3U1 S2U1 S4U4

S1U2 S2U2 S0U1 S4U3 S2U5

S3U2 S3U4 S2U4 S1U4 S1U3

S4U1 S0U5 S1U5 S3U5 S0U3

Keterangan :

S0 : Konsentrasi 0 % (kontrol)

S1 : Konsentrasi 10 %

S2 : Konsentrasi 20 %

S3 : Konsentrasi 30 %

S4 : Konsentrasi 40 %

U1-U5 : Ulangan 1– ulangan 5

D. Bagan Alir Penelitian

Penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu: 1) Penentuan medium tanam

untuk perkecambahan benih selada dengan menggunakan medium MS;

2) Penentuan kisaran konsentrasi PEG 6000 toleran untuk seleksi selada

dengan pertumbuhan optimum; 3) Pengamatan jumlah planlet yang hidup dari

medium yang ditambahkan PEG 6000; 4) analisis karakter ekspresi yang

spesifik pada planlet Lactuca sativa resisten cekaman kekeringan meliputi

Page 36: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

19

persentase jumlah planlet yang hidup, visualisasi planlet, analisis kandungan

klorofil a, klorofil b dan klorofil total, karbohidrat terlarut total.

Tahap penelitian ini disajikan dalam bentuk bagan alir (Gambar 4).

sep

Gambar 4. Bagan alir tahap penelitian

Perlakuan Indikator Luaran

Penanaman

benih selada

dalam medium

MS

Terjadi

pertumbuhan

tunas, daun dan

akar

Planlet dalam

jumlah banyak

untuk stok

pengujian

Seleksi selada

dengan PEG

6000 pada

berbagai

konsentrasi

Plantlet pada

konsentrasi yang

toleran masih

dapat melakukan

pertumbuhan

Konsentrasi PEG

6000 toleran

untuk seleksi

selada

Pertumbuhan

tanaman hasil

seleksi PEG

6000 pada

planlet selada

Planlet selada yang

tahan tidak

mengalami

kematian

Terbentuk

ketahanan pada

planlet hasil

pemberian PEG

6000

Karakterisasi

planlet selada:

analisis

kandungan

klorofil a,b dan

total serta

karbohidrat

terlarut total

Munculnya

karakter spesifik

planlet selada:

analisis kandungan

klorofil a,b dan

total serta

karbohidrat

terlarut total

Terdapat sifat

spesifik planlet

selada: analisis

kandungan

klorofil a,b dan

total serta

karbohidrat

terlarut total

Page 37: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

20

E. Pelaksanaan Penelitian

1. Persiapan medium tanam

Medium yang digunakan dalam penelitian ini adalah Murashige and Skoog

(MS) padat. Pembuatan medium tanam MS sebanyak 1 l adalah dengan

cara mengukur sejumlah larutan stok, lalu dimasukkan kedalam labu takar

1 l. Aquades ditambahkan sampai tanda (1 l) dan pH mencapai 5,5.

Setelah semua jenis bahan terlarut, pindahkan ke gelas ukur yang lebih

besar, lalu tambahkan agar sebanyak 7 g/l, sukrosa sebanyak 30 g/l, dan

Plant Preservative Mixture (PPM) sebanyak 0,5 ml/l, Zat Pengatur

Tumbuh (ZPT) Benzil Amino Purine (BAP) sebanyak 1 ml/l. Larutan

medium dipanaskan dan diaduk hingga mendidih, lalu dituangkan

sebanyak 20 ml ke botol kultur. Sterilisasi medium dengan melakukan

autoklaf pada suhu 1210C, selama 15 menit.

2. Persiapan medium seleksi

Persiapan medium seleksi MS dilakukan dengan menambahkan PEG 6000

dengan konsentrasi 0%, 10%, 20%,30% dan 40% sebanyak 1 ml kedalam

medium MS.

3. Penanaman benih dalam medium seleksi

Benih diletakkan kedalam cawan petri, kemudian benih ditanam di botol

yang berisi medium Murashige and Skoog (MS) dengan ZPT Benzil Amino

Purine (BAP). Penanaman benih dilakukan di Laminar Air Flow. Setiap

botol kultur ditanami 10 benih. Benih-benih selada ditumbuhkan di

medium MS selama 42 hari. Inkubasi kultur tanaman selada dilakukan

Page 38: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

21

pada ruangan dengan penyinaran ± 1000 lux, selama 24 jam per hari

dengan suhu ± 20 0C.

F. Pengamatan

1. Persentase jumlah planlet yang hidup

Penghitungan persentase jumlah planlet hidup selada dengan

menggunakan rumus:

= x 100 %

(Nurcahyani dkk., 2014)

2. Visualisasi planlet

Meliputi warna warna planlet setelah diseleksi PEG 6000 dengan

klasifikasi sebagai berikut: hijau, hijau dengan bagian tertentu berwarna

cokelat, cokelat.

3. Analisis kandungan klorofil

Bahan untuk analisis kandungan klorofil menggunakan daun planlet

selada yang sudah diimbas dengan PEG 6000, menggunakan metode

Harbourne (1987) dengan spektrofotometer. Daun planlet selada

sebanyak 0,1 g dihilangkan ibu tulang daunnya, digerus dengan mortar,

ditambahkan 10 mL aseton 80%. Larutan disaring dengan kertas

Whatmann No. 1 dan dimasukkan ke dalam flakon lalu ditutup rapat.

Larutan sampel dan larutan standar (aseton 80%) di ambil sebanyak 1 ml,

dimasukkan dalam kuvet. Setelah itu dilakukan pembacaan serapan

dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang (λ) 646 nm dan

663 nm, dengan tiga kali ulangan setiap sampel.

Page 39: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

22

Kadar klorofil dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

Klorofil total = 17,3 λ646 + 7,18 λ663mg/l

Klorofil a = 12,21 λ663 – 2,81 λ646mg/l

Klorofil b = 20,13 λ646 – 5,03 λ663mg/l

(Harbourne, 1987)

4. Analisis Kandungan Karbohidrat Terlarut Total

Analisis kandungan karbohidrat terlarut total dilakukan dengan metode

fenol-sulfur (Witham et al., 1993). Batang dan kalus planlet selada

diambil dan ditimbang sebanyak 0,1 gram. Batang dan kalus ditumbuk

dengan mortar lalu diberi 10 ml akuades, disaring dengan kertas saring

Whatman no. 1 lalu dimasukkan kedalam tabung reaksi.

Selanjutnya filtrat diambil sebanyak 1 ml lalu ditambahkan 1 ml H2SO4

lalu ditambahkan fenol sebanyak 2 ml. Selanjutnya filtrat dimasukkan

kedalam kuvet dibaca pada panjang gelombang 490 nm.

Kandungan karbohidrat terlarut total dihitung dengan cara membuat

larutan standar glukosa yang terdiri dari beberapa konsentrasi lalu diukur

pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 490 nm. Hasil

absorbansi larutan standar dibuat persamaan regresi linier sehingga

diperoleh persamaan:

Hasil absorbansi larutan standar dibuat persamaan regresi linier sehingga

diperoleh persamaaan: Y = ax +b. Nilai absorbansi sampel selanjutnya

dimasukkan sebagai nilai Y sehingga didapatkan nilai x (μ/mol).

Page 40: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

23

G. Analisis Data

Data yang diperoleh dari pertumbuhan planlet L. sativa selama seleksi dengan

PEG 6000 berupa data kualitatif dan data kuantitatif. Data kualitatif disajikan

dalam bentuk deskriptif komparatif dengan foto. Data kuantitatif dari setiap

parameter dianalisis dengan menggunakan Analisis Ragam. Analisis ragam

dilakukan pada taraf nyata 5% dan uji lanjut dengan uji Beda Nyata Terkecil

(BNT) pada taraf nyata 5%.

Page 41: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

41

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Kisaran konsentrasi PEG 6000 yang toleran untuk seleksi planlet selada

secara in vitro adalah 10%-40%

2. Karakter ekspresi yang spesifik pada planlet selada yang insensitif

terhadap PEG 6000 secara in vitro meliputi kandungan klorofil a,

klorofil b dan klorofil total serta karbohidrat terlarut total berbeda

dengan kontrol.

a. Kandungan klorofil a, b dan total daun planlet selada dengan

perlakuan PEG 6000 kosentrasi 10%, 20%, 30% dan 40%

mengalami penurunan secara nyata. Semakin tinggi konsentrasi

PEG 6000, maka semakin menurun kandungan klorofil a, b dan

total daun planlet selada.

b. Kandungan karbohidrat terlarut pada planlet selada yang diberi

perlakuan PEG 6000 pada konsentrasi 10%, 20%, 30% dan 40%

mengalami peningkatan secara nyata.

41

Page 42: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

42

B. SARAN

Perlu adanya penelitian lanjutan dengan konsentrasi PEG 6000 yang lebih

tinggi dari konsentrasi PEG 40% karena tingkat kematian planlet selada

belum mencapai 50%. Adanya pengujian analisis karakterisasi lainnya untuk

mendapatkan planlet selada yang resisten terhadap kekeringan dengan PEG

6000 seperti analisis proline, karakter agronomis serta analisis molekular

seperti pola DNA dan profil protein.

Page 43: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

43

DAFTAR PUSTAKA

Page 44: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

44

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2012. Klorofil. http://www.seafast.ipb.ac.id.hijau-klorofil.pdf.

Diakses pada 30 Maret 2016 Pukul 18.00.

Anonymous, 2015. FAO. http://faostat.fao.org?site/336 /default. aspx.

[31/12/2014]. Diakses pada 29 Maret 2016.

Anonymous. 2016. Poly Ethylene Glycol.

https://id.wikipedia.org/wiki/Polietilena_glikol . Diakses pada 13 Juni

2016.

Ayaz, F. A., Kadioglu, A & Turgut, R. 1999. Water stress effects on the content

of low molecular weight carbohydrates and phenolic acids in

Ctenanthe setosa (Rosc.) Eichler. Can. J. Plant Sci.: 373-378.

Banyo, Y.E., Song, N., Siahaan, P & Tangapo, A.M. 2013. Konsentrasi Klorofil

Daun Padi pada Saat Kekurangan Air yang Diinduksi dengan

Polietilen Glikol. Jurnal Ilmiah Sains 13(1): 1-8.

Cahyono, 2005. Budidaya Tanaman Sayuran. Penebar Swadaya. Jakarta.

Campbell. 2005. Biologi Edisi Kelima Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

Effendi, Y. 2008. Kajian Resistensi Beberapa Varietas Padi Gogo (Oryza Sativa

L.) Terhadap Cekaman Kekeringan. Universitas Sebelas Maret.

Surakarta. Tesis. Tidak Dipublikasikan.

Gunawan L. W. 1987. Teknik Kultur Jaringan. Pusat Antar Universitas IPB. Bogor

Harborne J.B. 1987. Metode Fitokimia dan Penurunan cara Modern Menganalisis

Tumbuhan. Diterjemahkan oleh : Padmawinata, K dan Joediro, I.

Cetakan ke 2. Penerbit ITB. Bandung, hal : 234-244.

Haryanto, E.T., Suhartini, T & Rahayu, E. 1995. Sawi dan Selada. Penebar

Swadaya. Jakarta.

Hendriyani I.S & Nantya S. 2009. Kandungan Klorofil dan Pertumbuhan Kacang

Panjang (Vigna sinensis) pada Tingkat Penyediaan Air yang Berbeda.

Jurnal Sains dan Matematika 17(3): 145-150

Page 45: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

45

Hendriawan, I., Abdullah, L., Sopandie, D., Karti, PDMH & Hidayati, N. 2010.

Respon Fisiologis Tanaman Pakan Indigofera zollingeria pada

Berbagai Tingkat Cekaman Kekeringan dan Interval Pemangkasan.

JITV 18(1): 54 - 62.

Husni, A., Kosmiatin, M & Mariska, I. 2006. Peningkatan Toleransi Kedelai

Sindoro terhadap Kekeringan Melalui Seleksi In Vitro. Bul. Agron 34

(1): 25 – 31.

Kerepesi, I & Galiba, G. 2000. Osmotic and Salt Stress-Induced Alteration in

Soluble Carbohydrate Content in Wheat Seedlings. Crop Science

40(2000): 482-487.

Keyvan, S. 2010. The Effects of Drought Stress on Yield, Relative Water Content,

Proline, Soluble Carbohydrates and Chlorophyll of Bread Wheat

Cultivars. Journal of Animal & Plant Sciences 8(3): 1051- 1060.

Kizil, Ü., Genç, L., İnalpulat, M., Şapolyo, D & Mirik, M, 2012. Lettuce

(Lactuca Sativa L.) Yield Prediction Under Water Stress Using

Artificial Neural Network (Ann) Model and Vegetation Indices.

Žemdirbystė=Agriculture 99(4): 409-418.

Kosmiatin, M., Husni, A & Mariska, I. 2005. Perkecambahan dan Perbanyakan

Gaharu Secara In Vitro. Jurnal AgroBiogen 1(2): 62-67.

Laila, F.N & Savitri, E.S. 2014. Produksi Metabolit Sekunder Steviosida Pada

Kultur Kalus Stevia (Stevia Rebaudiana Bert. M.) Dengan

Penambahan Zpt 2,4-D Dan PEG (Polyethylene Glykol) 6000 Pada

Media MS (Murashige & Skoog). El-Hayah 4(2):57-65.

Lestari, E.G & Mariska, I. 2006. Identifikasi Somaklon Padi Gajahmungkur,

Towuti dan IR 64 Tahan Kekeringan Menggunakan Polyethylene

Glycol. Bul. Agron 3(4): 71-78.

Lestari, E.G & Rosa Yunita, R. 2008. Induksi Kalus dan Regenerasi Tunas Padi

Varietas Fatmawati. Bul. Agron 36(2) 106 – 110.

Maluszynski, M., Nichterlein, L & Ahloowalia, BS. 2000. Officially Released

Mutants Varieties. The FAO/IAEA Database. Mutation Breeding

Newsl. 12: 1-83.

Masuko, T., Minami, A., Norimasa, I, Majima, Tokifumi., Nishimura, S & Lee,

Y. 2005. Carbohydrate Analysis by a Phenol–Sulfuric Acid Method in

Microplate Format. Anal. Biochem. 339 (2005) 69–72.

Mulabagal, V., Ngouajio, M., Nair, A., Zhang, Y & Gottumukkala, A.L. 2010. In

Vitro of Red and Green Lettuce (Lactuca sativa) for Functional Food

Properties. Food Chemistry 118 (2010): 300-306.

Page 46: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

46

Muliani,Y.N., Damayanti, F & Rostini, N. 2014. seleksi in vitro enam kultivar

kentang (Solanum tuberosum l.) hasil iradiasi sinar gamma untuk

toleransi kekeringan menggunakan manitol. Agric. Sci. J. 1(4): 71-79.

Ningsih, E.P. 2014. Respon Penggunaan Media Tanam Pada Pembibitan Selada

(Lactuca sativa L.). Jurnal Ilmu Pertanian dan Perikanan 3(2): 71-79.

Nurcahyani, E., Hadisutrisno, B., Sumardi, I & Suharyanto. 2014. Identifikasi

Galur Planlet Vanili (Vanilla planifolia Andrews) Resisten terhadap

Infeksi Fusarium oxysporum f. Sp. Vanillae hasil seleksi in vitro

dengan Asam Fusarat. Prosiding Seminar Nasional: “Pengendalian

Penyakit Pada Tanaman Pertanian Ramah Lingkungan”.

Perhimpunan Fitopatologi Indonesia Komda Joglosemar-Fakultas

Pertanian UGM. ISBN 978-602-71784-0-3./2014 Hal. 272-279.

Porcell, R., Azco, R & Ruiz-Lozano, JM., 2005. Evaluation of The Role of Genes

Encoding For Dehydrin Proteins (LEA D-11) During Drought Stress

in Arbuscular Mycorrhizal Glycine max and Lactuca sativa Plants.

Journal of Experimental Botany 56 (417): 1933-1942.

Rahayu,E.S., Guhardja, E., Ilyas, S & Sudarsono. 2005. Polietilena Glikol (PEG)

Dalam Media In Vitro Menyebabkan Kondisi Cekaman yang

Menghambat Tunas Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.). Berk.

Penel. Hayati 11: 39-48.

Rubatzky, V.E. & Yamaguchi, M. 1998. Sayuran Dunia 2. Bandung. Penerbit

ITB Bandung.

Rukmana, R. 1994. Selada dan Andewi. Yogyakarta. Kanisius.

Salisbury, F.B. & Ross, C.W. 1992. Fisiologi Tumbuhan. Bandung. Penerbit ITB

Bandung.

Savitri, ES. 2010. Pengujian In Vitro Beberapa Varietas Kedelai (Glycine Max L.

Merr) Toleran Kekeringan Menggunakan Polyethylene Glikol (PEG)

6000 Pada Media Padat dan Cair. El-Hayah 1(2): 9-13.

Setyowati, N., Bustamam, H & Derita, M. 2003. Penurunan Penyakit Busuk Akar

Dan Pertumbuhan Gulma Pada Tanaman Selada Yang Dipupuk

Mikroba. Jurnal Ilmu- ilmu Pertanian Indonesia 5(2): 48-57.

Shofiyani, A & Purnawanto, A.M. 2010. Pengaruh Kombinasi 2,4-D dan Benzil

Amino Purin (BAP) Terhadap Pembentukan Kalus Pada Eksplan

Daun Kencur (Kaemferia galangal L.) Secara In Vitro. Agritech

12(2): 114 – 128.

Song, N., Tondais, SM & Butarbutar, R. 2010. Evaluasi Indikator Toleransi

Cekaman Kekeringan Pada Fase Perkecambahan Padi (Oryza sativa

L.). Jurnal Biologi XIV(1): 50-54.

Page 47: SELEKSI IN VITRO DAN KARAKTERISASI PLANLET …digilib.unila.ac.id/22620/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · pertambahan jumlah penduduk dan konsumsi makanan per kapita. Produksi

47

Song ,N. 2011. Biomassa Dan Kandungan Klorofil Total Daun Jahe (Zingiber

officinale L.) Yang Mengalami Cekaman Kekeringan. Jurnal Ilmiah

Sains 11(1): 1-4.

Song, N & Banyo, Y. 2011. Konsentrasi Klorofil Daun Padi Sebagai Indikator

Kekurangan Air Pada Tanaman. Jurnal Ilmiah Sains 11(2): 166-173.

Sumenda, L., Rampe, H & Mantiri, FR. 2011. Analisis Kandungan Klorofil Daun

Mangga (mangifera indica l.) pada Tingkat Perkembangan Daun

Yang Berbeda. Jurnal Bioslogos 1(1): 20-24.

Sunarjono,H.H. 2004. Bertanam 30 Jenis Sayuran. Penebar Swadaya. Jakarta.

Surtiningsih, T & Mariam, S. 2011. Efektifitas Campuran Pupuk Hayati dengan

Pupuk Kimia pada Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Selada Bokor

(Lactuca Sativa L.) Var.Crispa. Journal of Mathematics and Science

14(2): 4-8.

Toruan-Mathius, N., Wijana, G., Guharja, E., Aswidinnoor, H., Yahya, Sudirman

& Subronto. 2001. Respons tanaman kelapa sawit

(Elaeis guineensis Jacq) terhadap cekaman kekeringan. Menara

Perkebunan 69(2): 29-45.

Yuliarti, N. 2010. Kultur Jaringan Tanaman Skala Rumah Tangga. Andi.Yogyakarta.

Yunita, R. 2009. Pemanfaatan Variasi Somaklonal dan Seleksi In Vitro dalam

Perakitan Tanaman Toleran Cekaman Abiotik. Jurnal Litbang

Pertanian: 28(4): 142-148.

Wetter, L.R & Constabel, F. 1991. Metode Kultur Jaringan Tanaman. Bandung.

Penerbit ITB Bandung.

Widoretno,W., Guhardja, E., Ilyas, S & Sudarsono. 2002. Efektivitas Polietilena

Glikol untuk Mengevaluasi Tanggapan Genotipe Kedelai terhadap

Cekaman Kekeringan pada Fase Perkecambahan. Hayati 9(2): 33-36.

Witham, Devlin & Robert, M. 1993. Exercise in Plant Physiologi. Second

Edition. Prindle, Weber & Scimdt. Boston.

Zulhilmi, Suwirmen & Surya, N.W. 2012. Pertumbuhan dan Uji Kualitatif

Kandungan Metabolit Sekunder Kalus Gatang (Spilanthes acmella

murr.) dengan Penambahan PEG Untuk Menginduksi Cekaman

Kekeringan. J. Bio. UA 1(1): 1-8.