ZPT/ZPR Series - · PDF fileZPT 시리즈:종방향 진공 취출형 ZPR 시리즈:횡방향 진공취출형 원터치 피팅부착 ZPT/ZPR Series 진공 패드:목회전 타입
PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA MEDIA MS...
Transcript of PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA MEDIA MS...
PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA
MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN
PADI SECARA IN VITRO
EFRILIA NURJANAH
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF
HIDAYATULLAH
JAKARTA
2009 M / 1430 H
PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA
MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN
PADI SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
EFRILIA NURJANAH
103095029758
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF
HIDAYATULLAH
JAKARTA
2009 M / 1430 H
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-
BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN
SEBAGAI SKRIPSI KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU
LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, Februari 2009
Efrilia Nurjanah
103095029758
PENGARUH KOMBINASI NaCl DAN ZPT IBA PADA
MEDIA MS TERHADAP PERTUMBUHAN GALUR MUTAN
PADI SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
EFRILIA NURJANAH
103095029758
Menyetujui :
Pembimbing I
Priyanti, M.SiNIP : 132 283 153
Pembimbing II
Azri Kusuma Dewi, S.TP. M.Si NIP : 330 005 090
Mengetahui
Ketua Program Studi Biologi
DR. Lily Surayya E.P, M. Env. Stud NIP : 150 375 182
PENGESAHAN UJIAN
Skripsi berjudul “Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT IBA Pada Media
MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In Vitro” yang ditulis oleh
Efrilia Nurjanah, NIM 103095029758 telah diuji dan dinyatakan lulus dalam
sidang Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta pada tanggal 18 Februari 2009. Skripsi ini telah diterima
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu (S1) Program
Studi Biologi.
Menyetujui,
Penguji I Penguji II
Fahma Wijayanti, M.Si Dra. Nani Radiastuti, M.SiNIP : 150 326 910 NIP : 150 318 610
Pembimbing I Pembimbing II
Priyanti, M.Si Azri Kusuma Dewi, S.TP. M.SiNIP : 132 283 153 NIP : 330 005 090
Mengetahui,
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Biologi
DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis DR. Lily Surayya E.P, M. Env. StudNIP. 150 317 965 NIP : 150 375 182
Bukankah Dia (Allah) yang menciptakan langit dan bumi dan yang
menurunkan air dari langit untukmu, lalu Kami tumbuhkan dengan air itu
kebun-kebun yang berpemandangan indah? Kamu tidak akan mampu
menumbuhkan pohon-pohonnya. Apakah di samping Allah ada tuhan
(yang lain)? Sebenarnya mereka adalah orang-orang yang menyimpang
(dari kebenaran) (an-Naml : 60)
“ Ilmu lebih berharga dibandingkan harta.Harta berkurang jika diberikan kepada orang lain,
Sedangkan ilmu bertambah dengan diberikan kepada orang lain.Harta dijaga oleh pemiliknya sedangkan ilmu menjaga pemiliknya ”.
(’Ali Ibn Abi Thalib)
Islam memberi kebebasan kepada akal dan mendorongnya untuk banyak melakukan penelitian dan pemikiran terhadap alam semesta. Islam
menghargai ilmu pengetahuan dan memuliakan ulama serta menyenangi orang-orang yang menciptakan sesuatu untuk kemaslahatan kehidupan
manusia (asy-Syahid Hasan al-Banna).
Teruntuk mama dan papa tercinta, yang selalu menyayangi penulis
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Penulis adalah anak pertama dari pasangan Bakri Harun dan Elfida
Roslaini yang lahir pada tanggal 19 April 1985 di Jakarta. Alamat penulis Jalan
Kebon Jeruk Raya No.30 RT 002 RW 06, Kelurahan Sukabumi Utara, Jakarta
Barat 11540. Pada tahun 1991 penulis menyelesaikan Taman Kanak-Kanak
Srikandi, kemudian tahun 1997 menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah Dasar
Negeri 15 Palmerah. Tahun 2000 menyelesaikan pendidikan menengah pertama di
Sekolah Menengah Pertama Negeri 111, kemudian dilanjutkan pada tahun 2003
menyelesaikan pendidikan menengah atas di Sekolah Menengah Atas Al-
Chasanah. Pada tahun 2003 penulis diterima di Jurusan MIPA Prodi Biologi
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri melalui jalur Ujian Lokal
yang diadakan pihak Universitas.
Selama menempuh pendidikan di Prodi Biologi Jurusan MIPA FST,
penulis tergolong aktif dalam kegiatan Himpunan Biologi (HimBio) maupun
kegiatan keagamaan mahasiswa UIN dan bergabung dengan UKM LDK baik di
tingkat Universitas maupun tingkat Fakultas. Periode 2003-2004 penulis menjabat
sebagai Bendahara Divisi ImTaq HimBio, periode 2004-2005 penulis menjabat
sebagai Sekretaris Umum LDK KomDa FST, periode 2005-2006 penulis
menjabat sebagai Koordinator Bidang Keputriaan LDK KomDa FST. Periode
2006-2007 penulis menjabat sebagai Koordinator Bidang Keputriaan LDK
Syahid. Sebuah pesan singkat penulis untuk menyemangati diri sendiri dalam
menghadapi berbagai situasi kehidupan ”Ketika wajah ini penat memikirkan
problem dunia maka berwudhulah. Ketika tangan ini letih menggapai cita-cita
maka bertakbirlah. Ketika pundak ini tak kuasa memikul amanah maka
bersujudlah dan tetaplah tersenyum.”
ABSTRAK
EFRILIA NURJANAH. Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT IBA Pada
Media MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In Vitro.
Skripsi. Program Studi Biologi. Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas
Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta. 2009.
Penelitian mengenai pengaruh kombinasi NaCl dan ZPT IBA pada media MS terhadap pertumbuhan galur mutan padi secara in vitro telah dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca Kelompok Pemuliaan Tanaman (PATIR-BATAN). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi NaCl, ZPT IBA serta kombinasi keduanya pada media MS terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas Diah Suci dan 3 galur mutannya secara in vitro. Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 faktor, 48 perlakuan dan 5 ulangan. Faktor pertama yaitu 4 konsentrasi NaCl (0%, 0.5%, 1% dan 1.5%), faktor kedua yaitu 3 konsentrasi ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) IBA (0%, 2.5% dan 5%) dan faktor ketiga yaitu varietas Diah Suci sebagai tanaman kontrol dan 3 galur mutan padi varietas Diah Suci yaitu obs-1700, obs-1701, dan obs-1704. Hasil pengamatan pada 4 MST (Minggu Setelah Tanam) menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi NaCl yang diberikan (1.5%) maka persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet semakin menurun. Pemberian konsentrasi IBA hingga 5% berpengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet. Dengan menggabungkan ketiga parameter pengamatan pada umur 4 MST maka galur mutan obs.1704 lebih baik dibandingkan dengan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan persentase daya tumbuh 80%, tinggi planlet 19.84 cm dan panjang akar 5.62 cm pada konsentrasi NaCl 1% dan konsentrasi IBA 5%.
Kata kunci : galur mutan, in vitro, IBA, NaCl dan padi.
ABSTRACT
EFRILIA NURJANAH. The Influence of NaCl and IBA Combination at MS
Media for the Growth of Rice Mutant Lines by In Vitro Technique. Bsc
Thesis. Biology Department. Faculty of Science and Technology. State
Islamic University Syarif Hidayatullah. Jakarta. 2009.
The influence research of NaCl and IBA at the MS media for the growth of rice mutant in vitro was done in the Tissue Culture Laboratory and Green House Plant’s Breeding Group (PATIR-BATAN). The aims of this research was to know the concentrate variation of NaCl, IBA and MS media combination for growing percentage, height and root length in plantlet Diah Suci variety and 3 rice mutant lines. The experiment was arranged in a Completely Randomized Design, with three factors, fourty eight treatments and five replications. The first factor was 4 concentration of NaCl (0%, 0.5%, 1% and 1.5%). The second factor was 3 concentration of IBA (0%, 2.5% dan 5%). The third factor was Diah Suci variety as plant control and 3 rice mutant lines (obs-1700, obs-1701, dan obs-1704). The result of 4 weeks observation was show that the added of NaCl concentration up to 1.5%, so the growth percentage, height and root length of plantlet will be to descend. Concentration of IBA until 5% influenced to the growth percentage, height and root length of plantlet. The combination of three parameter refered to obs.1704 better than control and the others (obs.1700 and obs.1701) with the growth percentage was 80%, plantlet height 19.84 cm and root length 5,62 cm in combination of NaCl 1% and IBA 5% on 4 weeks observation.
Key words : in vitro, mutant lines, rice, NaCl and IBA.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Assalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh,
Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT dengan rahmat dan
karunia-Nya turunlah segala kebaikan, dengan taufik-Nya tercapailah segala
tujuan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar sarjana sains. Sholawat dan salam semoga senantiasa
tercurah kepada Rasulullah SAW sebagai pendidik dan pembawa petunjuk,
kepada keluarga, sahabat dan ummatnya tetap istiqomah hingga yaumil akhir.
Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan di
Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan
Radiasi (PATIR-BATAN) dengan judul “Pengaruh Kombinasi NaCl dan ZPT
IBA Pada Media MS Terhadap Pertumbuhan Galur Mutan Padi Secara In
Vitro”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini terselesaikan dengan baik
karena mendapat dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak yang
telah berbagi ilmu, pengalaman dan meluangkan waktunya untuk penulis. Sebagai
ungkapan rasa hormat yang mendalam penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Orang tua tercinta dan tersayang dengan sabar dan ikhlas mendoakan,
mendidik serta memberikan semangat dan dukungannya secara moril
maupun materil.
2. Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi.
3. DR. Lily Surayya E.P, M. Env. Stud selaku Ketua Program Studi Biologi.
4. Kepala Pusat (PATIR-BATAN), Kepala Bidang Pertanian dan Ketua
Kelompok Pemuliaan Tanaman beserta staf atas kerjasamanya yang telah
memberikan fasilitas penelitian.
5. Priyanti, M.Si. selaku pembimbing pertama dan Azri Kusuma Dewi, S.TP.
M.Si selaku pembimbing kedua yang telah mengorbankan tenaga, pikiran
dan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Ibu Yulidar yang telah sabar membimbing penulis selama penelitian di
laboratorium.
7. Siti Maryam Abd. (Iam) sahabat dakwah penulis yang senantiasa
membantu, memberikan semangat, menghiasi dan memberi warna dalam
hidup penulis.
8. Dewi, Mia, Era, teman-teman Biologi angkatan 2003, 2004, 2005, Ina (ITI
’03), Ida dan Nyai teman satu perjuangan penulis di BATAN yang selalu
menemani, memberikan bantuan, semangat dan perhatian dalam melewati
hari-hari indah selama penelitian. Serta semua pihak yang tidak dapat
disebutkan satu persatu yang telah membantu hingga selesainya
penyusunan skripsi ini.
Akhir kata penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi
ini terdapat banyak kekurangan, baik dari segi isi maupun materi. Penulis
membuka diri terhadap kritik dan saran yang membangun serta berharap skripsi
ini dapat bermanfaat bagi pembaca dalam menambah pengetahuan dan wawasan.
Wassalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh.
Jakarta, Februari 2009
Penulis
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK ...........................................................................................
ABSTRACT .........................................................................................
KATA PENGANTAR .........................................................................
i
ii
iiiDAFTAR ISI ........................................................................................ V
DAFTAR TABEL ............................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .......................................................
1.2. Rumusan Masalah .................................................
1.3. Hipotesis ................................................................
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................
1.5. Manfaat Penelitian .................................................
1
3
4
4
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi Padi.............................................................
2.2 Syarat Tumbuh Padi....................................................
2.3 Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan Tanaman
Padi...............................................................................
2.4 Pemuliaan Mutasi.........................................................
2.5 Teknik Pembiakan Secara In Vitro ………………….
2.6 Pemanfaatan Radiasi dalam Kultur Jaringan ..............
2.7 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT).......................................
6
10
11
14
21
23
24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ………………………...
3.2 Bahan dan Alat ………………………………………
3.2.1 Bahan..................................................................
3.2.2 Alat......................................................................
3.3 Cara Kerja ……………………………………………
3.3.1 Sterilisasi Alat.....................................................
3.3.2 Pembuatan Media Kultur....................................
3.3.1 Induksi Padi.........................................................
3.4 Parameter pengamatan ……………………………….
3.5 Rancangan Percobaan ………………………………..
3.6 Analisis Data …………………………………………
26
26
26
27
28
28
28
30
31
33
35BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Persentase Daya Hidup Planlet ………………………
4.2 Tinggi Planlet ………………………………………..
4.3 Panjang Akar............................................................
37
39
44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ...........................................................
5.2. Saran ......................................................................
49
49
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................... 50
LAMPIRAN-LAMPIRAN ................................................................. 54
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1. Kombinasi Perlakuan NaCl, ZPT IBA dan Galur........ 33
Tabel 2. Induksi Padi…………………………………….......... 35
Tabel 3. Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4 MST……... 37Tabel 4. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi
planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 2
MST …………………………………………………. 39Tabel 5. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi
planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST…
………….......................................................... 39Tabel 6. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi
planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 4 MST…
…………………………….……..................... 40Tabel 7. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap panjang
akar (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST……
……….......................................................... 44
DAFTAR GAMBARHalaman
Gambar 1. Daun Padi..................................................................... 7
Gambar 2. Malai Padi (a) dan Bunga Padi (b)............................... 9
Gambar 3. Bentuk Buah Padi dan Bagiannya................................ 10
Gambar 4. Penampilan toleransi varietas padi yang bervariasi
terhadap salinitas.......................................................... 14Gambar 5. Pemuliaan Mutasi Secara Umum................................. 20
Gambar 6. (a) Eksplan Varietas Diah Suci, (b) Obs.1700, (c)
Obs.1704 dan (d) Obs.1701………............................. 26Gambar 7. Alat dalam kultur jaringan diantaranya, (a) autoclave,
(b) LAFC, (c) Oven, dan (d) timbangan analitik.......... 27
Gambar 8. Media MS..................................................................... 29
Gambar 9. Tahapan Induksi Padi................................................... 31
Gambar 10.
Gambar 11.
Gambar 12.
Gambar 13.
Persiapan sebelum mengukur tinggi tanaman pada
planlet berumur 4 MST………………………............
Pengukuran tinggi tanaman pada planlet berumur 4
MST..............................................................................
Panjang akar pada perlakuan NaCl 0% dan IBA 0%
umur 4 MST.................................................................
Panjang akar pada perlakuan IBA 0%, 2.5% dan 5%
umur 4 MST.................................................................
43
43
47
47
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Deskripsi Varietas Diah Suci (DS)……………........... 54
Lampiran 2. Komposisi Media MS……………….…….……......... 55
Lampiran 3. Gambar Rata-Rata Pertumbuhan Tinggi Planlet Padi
Umur 2-4 MST………………………......................... 56
Lampiran 4. Hasil Anova Tinggi Planlet Padi Umur 2-4 MST..….. 58
Lampiran 5. Hasil Uji Duncan Tinggi Planlet Padi………….......... 59
Lampiran 6. Gambar Rata-Rata Pertumbuhan Panjang Akar Padi4
MST........................................................................... 60
Lampiran 7. Hasil Anova dan Hasil Uji Duncan Panjang Akar
Padi 4 MST................................................................... 61
Lampiran 8. Gambar Penampilan Planlet Hidup, Planlet Mati,
Planlet Yang Terkontaminasi....................................... 62
BAB l
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Padi merupakan komoditi pertanian yang penting, kurang lebih 50%
penduduk dunia memerlukannya sebagai bahan makanan pokok. Kebutuhan
nasional akan padi saat ini meningkat namun produksinya cenderung menurun.
Salah satu faktor penyebabnya adalah luas lahan sawah yang subur semakin
menyempit dan telah beralih fungsi, diperkirakan dua puluh ribu hektar setiap
tahun diperuntukkan bagi keperluan non pertanian seperti industri, pemukiman,
jalan dan lain-lain. Mengoptimalkan tanaman padi di daerah sekitar pantai
menjadi alternatif baru bagi para petani. Namun permasalahan yang timbul adalah
tidak semua varietas padi tahan terhadap tanah dengan kadar garam tinggi
dibandingkan tanah di lahan persawahan pada umumnya. (Lestari dkk., 2005;
Shannon dalam Jagau, 1993; BATAN, 2003).
Salinitas merupakan keadaan terakumulasinya garam-garam terlarut dalam
tanah, dan menjadi salah satu masalah yang sering dihadapi dalam pertanian di
dataran rendah. Cekaman salinitas pada tanaman pangan dapat menyebabkan
pertumbuhan tanaman menjadi terganggu dan pada jenis yang rentan
menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh. Untuk mengatasi cekaman salinitas
pada tanaman salah satu caranya dilakukan melalui kultur jaringan untuk seleksi
perbaikan toleransi salinitas, kekeringan, temperatur dan penyakit tanaman dalam
program pemuliaan (Nahlohy, dkk., 1997). Penggunaan varietas toleran salinitas
adalah suatu usaha yang lebih baik untuk mengembalikan dan meningkatkan
produksi padi di lahan yang bersifat salin dan asam (Sembiring, H dan A. Gani,
2009). Penelitian mengenai salinitas pada tanaman padi sudah pernah dilakukan
oleh Dinata (1985) yang berjudul “Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan dan
Produksi Padi Varietas Atomita II dan IR 32” dan Ishak (1994) yang berjudul
“Analisis Kandungan Asam Amino Mutan Padi (Oryza sativa L.) C.V. Atomita-1
dan Atomita-2 serta Hubungannya dengan Toleransi Terhadap Salinitas”.
Sedangkan penelitian mengenai salinitas secara in vitro diantaranya juga sudah
pernah dilakukan oleh Basu, S dkk (2002) dengan mengamati pertumbuhan kalus
padi dari varietas Basmati 370 yang sensitif dan varietas SR-26B yang toleran
terhadap salinitas.
Varietas Diah Suci (DS) adalah varietas padi BATAN hasil pemuliaan
mutasi dengan sinar gamma dan telah dilepas sebagai Varietas Unggul Nasional
oleh Deptan pada tahun 2003. Salah satu keunggulan dari varietas ini adalah
potensi produksinya tinggi yaitu 9.4 ton/hektar gabah kering giling dan
penyebaran serta daerah penanamannya lebih luas dibandingkan dengan varietas
padi BATAN lainnya. Tekstur nasi yang pulen dan daya adaptasi yang baik di
lahan sawah dataran rendah sampai ketinggian 650 m diatas permukaan laut
merupakan keunggulan lain varietas ini. Namun fenotipe tanaman yang masih
cukup tinggi mendorong pemulianya untuk memperbaiki kembali varietas ini
tanpa merubah sifat lainnya dengan perlakuan radiasi ulang sinar gamma sehingga
dihasilkan varietas baru yang lebih baik. Tanaman padi dari varietas Diah Suci
yang di radiasi ulang dan disebut galur mutan saat ini sudah memasuki tahap uji
daya hasil. Dengan adanya kegiatan uji salinitas secara in vitro pada galur mutan
padi varietas Diah Suci ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan
galur mutan mana yang toleran terhadap cekaman abiotik terutama salinitas.
Sehingga ke depannya galur mutan tersebut dapat ditanam di daerah yang
berkadar garam tinggi dan beradaptasi dengan baik terhadap cekaman faktor
lingkungan (BATAN, 2003)
Salah satu faktor penentu keberhasilan perbanyakan tanaman secara in
vitro adalah media kultur. Berbagai komposisi media kultur telah diformulasikan
untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang
dikulturkan. Komposisi media kultur yang digunakan dalam kultur in vitro berisi
campuran garam mineral dari unsur makro, mikro, gula, protein, vitamin dan zat
pengatur tumbuh (ZPT) (Yusnita, 2003). Media kultur yang digunakan dalam
penelitian ini adalah media dasar dan media perlakuan. Media dasar yang
digunakan adalah media MS (Murashige & Skoog) yang unsur hara makro, mikro
dan vitaminnya cukup untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman. Sedangkan media
perlakuan yang digunakan adalah variasi konsentrasi NaCl mulai dari 0%, 0.5%,
1% dan 1.5%, dan variasi konsentrasi ZPT IBA (Indole Butyric Acid) mulai dari
0%, 2.5% dan 5%. Dalam penelitian ini digunakan tiga galur mutan padi dari
varietas Diah Suci (DS) yaitu observasi (obs.) 1700, obs.1701, obs.1704 dan
varietas Diah Suci (DS) sendiri sebagai tanaman kontrol.
1.2 Permasalahan
Bagaimana pengaruh variasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA serta
kombinasi keduanya pada media MS terhadap persentase daya hidup, tinggi dan
panjang akar planlet dari padi varietas Diah Suci dan 3 galur mutannya.
1.3 Hipotesis
1. NaCl memberikan pengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan
panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in
vitro.
2. ZPT IBA memberikan pengaruh terhadap persentase daya tumbuh,
tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya
secara in vitro.
3. Planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya memiliki perbedaan
terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar secara in
vitro.
4. Kombinasi variasi konsentrasi NaCl dan ZPT IBA pada media MS
berpengaruh terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar
planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi NaCl terhadap persentase
daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS dan 3 galur
mutannya secara in vitro.
2. Untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi ZPT IBA terhadap
persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet padi varietas DS
dan 3 galur mutannya secara in vitro.
3. Untuk mengetahui perbedaan persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang
akar planlet padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.
4. Untuk mengetahui pengaruh kombinasi variasi konsentrasi NaCl dan ZPT
IBA terhadap persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet
padi varietas DS dan 3 galur mutannya secara in vitro.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan galur mutan padi dari
varietas Diah Suci yang toleran terhadap salinitas.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Morfologi Padi
Padi termasuk golongan tanaman semusim atau berumur pendek (kurang
dari satu tahun) dan berproduksi satu kali, setelah itu mati atau dimatikan.
Tanaman padi secara morfologi dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu bagian
vegetatif (akar, batang dan daun) dan bagian generatif (bunga, buah, dan biji).
1. Bagian Vegetatif
a. Akar
Akar adalah bagian tanaman yang berfungsi menyerap air dan zat
makanan dari dalam tanah, kemudian diangkut terus ke bagian atas tanaman.
Akar tanaman padi dapat dibedakan lagi menjadi tiga yaitu: (1) akar serabut /
akar adventif; (2) akar rambut merupakan bagian akar yang keluar dari akar
serabut, biasanya berumur pendek; dan (3) akar tajuk adalah akar yang
tumbuh dari ruas batang terendah. Akar tajuk dibedakan lagi berdasarkan letak
kedalaman akar di tanah yaitu akar yang dangkal dan akar yang dalam (AAK,
1990).
b. Batang
Tanaman padi mempunyai batang yang beruas-ruas. Panjang batang
tergantung pada jenisnya. Padi jenis unggul biasanya berbatang pendek atau
lebih pendek daripada jenis lokal, sedangkan jenis padi yang tumbuh di tanah
rawa panjang batang mencapai 2-6 m. Ruas batang padi berongga dan bulat.
Di antara ruas batang padi terdapat buku, pada tiap-tiap buku duduk sehelai
daun. Batang baru akan muncul pada ketiak daun, awalnya berupa kuncup,
kemudian mengalami pertumbuhan dan akhirnya menjadi batang baru (AAK,
1990).
c. Daun
Ciri khas daun padi adalah adanya sisik dan telinga daun. Hal ini yang
dapat membedakan daun padi dengan daun jenis rumput yang lain. Ada pun
bagian-bagian daun padi yaitu: (1) Helaian daun terletak pada batang,
bentuknya memanjang seperti pita, panjang dan lebar helaian daun tergantung
varietas padi; (2) Pelepah daun merupakan bagian daun yang menyelubungi
batang, pelepah daun berfungsi memberi dukungan pada bagian ruas yang
jaringannya lunak; dan (3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helai
daun (leaf blade) dan upih. Panjang dan warna lidah daun berbeda-beda
tergantung varietas padi. Lidah daun duduknya melekat pada batang. Lidah
daun berfungsi mencegah masuknya air hujan di antara batang dan pelepah
daun/upih daun (AAK, 1990).
Keterangan :
1. Helaian daun (leaf blade)
2. Sisik daun (ligule)
3. Leher daun (collar)
4. Pelepah daun (leaf sheath)
5. Telinga daun (auricle)
6. Dasar helaian daun
(base of leaf blade)
Gambar 1. Daun Padi. Sumber : AAK, 1990
2. Bagian Generatif
a. Bunga
Malai adalah sekumpulan bunga padi (spikelet) yang keluar dari buku
paling atas. Bulir-bulir padi terletak pada cabang pertama dan cabang kedua,
sedangkan sumbu utama malai adalah ruas buku yang terakhir pada batang.
Panjang malai tergantung pada varietas padi dan cara bercocok tanam.
Panjang malai dapat dibedakan menjadi tiga macam ukuran, yaitu malai
pendek kurang dari 20 cm, malai sedang antara 20-30 cm, dan malai panjang
lebih dari 30 cm. Jumlah cabang pada setiap malai berkisar antara 15-20 buah
(AAK, 1990).
Bunga padi merupakan bunga telanjang yang mempunyai enam benang
sari, satu bakal buah serta dua tangkai putik. Bunga padi tersusun sebagai
bunga majemuk dengan satuan bunga berupa floret, yang mana floret ini
tersusun dalam spikelet, khusus untuk padi satu spikelet hanya memiliki satu
floret. Lodicula merupakan daun mahkota yang telah berubah bentuk. Fungsi
kelenjar lodicula ialah mengatur pembukaan bunga. Benang sari terdiri dari
tangkai sari, kepala sari dan kandung serbuk. Tangkai sari padi tipis dan
pendek, sedangkan pada kepala sari terletak kandung serbuk yang berisi
tepung sari (pollen). Kandung serbuk yang berisi tepung sari dapat terbuka,
dan ini terjadi satu hari setelah keluar bulir. Bakal buah mengandung air
(cairan) untuk kebutuhan lodicula, warnanya keunguan/ungu tua (AAK,
1990).
Keterangan :
1. Kepala sari
2. Tangkai sari
3. Palea
4. Lemma
5. Kepala putik
6. Lodicula
7. Tangkai bunga
(a) (b)
Gambar 2. (a) Malai Padi dan (b) Bunga Padi. Sumber : AAK, 1990
b. Buah
Gabah atau buah padi adalah ovary yang telah masak, bersatu dengan
lemma dan palea. Buah merupakan hasil penyerbukan dan pembuahan yang
mempunyai bagian sebagai berikut: (1) Embrio (lembaga). Terletak pada
bagian lemma, pada bagian ini terdapat daun lembaga (calon batang dan calon
daun) serta akar lembaga (calon akar); (2) Endosperm. Merupakan bagian
dari buah atau biji padi yang besar dan merupakan sumber cadangan makanan
bagi tanaman padi yang baru tumbuh (berkecambah), endosperm terdiri dari
zat tepung yang diliputi oleh selaput protein dan mengandung zat gula, lemak,
protein serta bahan atau zat-zat anorganik (AAK, 1990).
Gambar 3. Buah Padi dan Bagiannya. Sumber : Saenong, 1993
2.2 Syarat Tumbuh Padi
Pertumbuhan padi dipengaruhi oleh iklim dan tanah. Tanaman padi dapat
hidup dengan baik di daerah yang berhawa panas dan lembab. Pengertian iklim
menyangkut curah hujan, temperatur, ketinggian tempat, sinar matahari, angin dan
musim (AAK, 1990).
Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata-rata 200
mm/bulan atau lebih, dengan distribusi selama empat bulan. Curah hujan yang
dikehendaki per tahun sekitar 1500-2000 mm. Tanaman padi dapat tumbuh
dengan baik pada suhu 230C. Padi yang tumbuh di daerah lahan kering
memerlukan curah hujan antara 1000-1500 mm per tahun selama 3-4 bulan
dengan penyebaran tidak teratur. Menurut Junghun, dalam AAK (1990),
hubungan antara tinggi tempat dengan tanaman padi adalah sebagai berikut yaitu
(1) daerah 0-650 m dpl (diatas permukaan laut) dengan suhu 22.50C – 26.50C
termasuk 96% dari luas tanah di Jawa, cocok untuk tanaman padi; (2) daerah 650-
1500 m dpl dengan suhu 18.70C – 22.50C masih cocok untuk tanaman padi (AAK,
1990).
Tanah merupakan bagian dari permukaan bumi yang dapat digunakan
sebagai tempat tumbuh suatu tanaman. Penggunaan dan pemanfaatan tanah oleh
manusia mencakup sifat fisik tanah yang terdiri dari struktur tanah, air serta udara
dalam tanah. Di Pulau Jawa, padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah dengan
ketebalan lapisan atasnya antara 18-22 cm, sedangkan lapis olah tanah sawah
menurut IRRI ialah dengan kedalaman 18 cm (AAK, 1990).
2.3 Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi
Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.
Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Salinitas secara
sederhana dapat diartikan sebagai suatu keadaan dengan garam-garam yang dapat
larut dalam jumlah berlebihan dan berakibat buruk bagi pertumbuhan tanaman
(Castro, 1980, dalam Dinata, 1985). Salinitas merupakan salah satu masalah
penting dalam mengusahakan tanaman padi (Oryza sativa L.) di daerah pasang
surut, delta, dan estuari (Suwarno, 1985). Di Indonesia, tanah-tanah yang
mempunyai potensi salinitas tinggi sering dijumpai di daerah dataran rendah dekat
pantai dan daerah yang dipengaruhi oleh gerakan pasang surut air laut, yang
luasnya diperkirakan 39.4 juta ha (Adhi, 1986).
Kerusakan berbagai jenis tanaman di daerah yang berkadar garam tinggi
disebabkan oleh dua aspek yaitu osmotik dan komposisi unsur hara. Gejala
kerusakan tanaman padi mulai terjadi pada salinitas dengan kadar garam yang
memberikan daya hantar listrik lebih dari 8 mmhos/cm dimana pertumbuhan akan
terhambat dan akhirnya akan mati atau mengering (Castro, dalam Dinata, 1985).
Salinitas juga mempengaruhi serapan dan keseimbangan hara tanaman. Perlakuan
dengan NaCl dapat menurunkan kadar K dan meningkatkan kadar Na, Ca, Mg dan
Cl dalam jaringan tanaman (Hassan, 1970; IRRI, 1978, dalam Dinata, 1985).
Menurut Bumbla dan Abrol, 1978, dalam Dinata (1985), tanah yang
terpengaruh garam ditunjukkan oleh adanya pertumbuhan tanaman tidak seragam,
tanaman terhenti pertumbuhannya dan beberapa tanaman menunjukkan gejala
daun terbakar dan khlorosis. Garam-garam klorida, sulfat dan bikarbonat yang
merupakan anion utama dan natrium, kalsium serta magnesium yang merupakan
kation dalam larutan dan masing-masing kandungan garam ini akan memberikan
berbagai tingkat salinitas.
Unsur-unsur Na+ dan Cl- merupakan unsur esensial dan dikelompokkan ke
dalam unsur mikro yang diperlukan bagi pertumbuhan dan produksi tanaman.
Unsur Na+ dan Cl- dapat menekan pertumbuhan tanaman dan mengurangi
produksi bila jumlahnya berkurang, sebaliknya akumulasi Na+ dan Cl- yang
berlebihan juga akan menekan pertumbuhan dan mengurangi produksi tanaman
(Soepardi, 1979, dalam Bintoro, 1985). Peranan Na+ dan Cl- pada proses fisiologi
tanaman diduga mempengaruhi pengikatan air oleh tanaman sehingga tanaman
menjadi tahan kekeringan, sedangkan Cl- diperlukan untuk reaksi fotosintesis
yang bertalian dengan produksi oksigen (Prawiranata, Haran dan Tjondronegoro,
1981, dalam Bintoro, 1985).
Menurut Bajwa dalam Suwarno (1985), pengaruh salinitas terhadap
tanaman mencakup tiga aspek yaitu tekanan osmotik, keseimbangan hara dan
keracunan. Kadar garam yang tinggi dalam larutan media di daerah perakaran
tanaman menyebabkan tekanan osmotik yang tinggi sehingga ketersediaan unsur
K bagi tanaman berkurang akibatnya akar tanaman mengalami kesukaran dalam
menyerap air dan pembentukan akar baru terhambat (Bernstein, 1981, dalam
Dinata, 1985).
Menurut Carter, Bondurant dan Robinson, 1971, dalam Dinata (1985),
faktor lain yang menyebabkan salinitas adalah air drainasi yang melewati daerah
berkadar garam tinggi. Kemampuan tanaman menyerap air pada lingkungan
bergaram akan berkurang sehingga gejala yang ditimbulkan mirip seperti
kekeringan. Gejala yang tampak yaitu daun cepat menjadi layu, terbakar,
berwarna biru kehijau-hijauan, pertumbuhan daun kecil dan akhirnya tanaman
mati kekeringan (Doorenbos dan Pruitt, 1977, dalam Dinata, 1985). Salinitas yang
tinggi juga menyebabkan daun padi menggulung kemudian mengering dimulai
dari bagian ujung daun. Meningkatnya salinitas akan menekan pertumbuhan
tanaman yang ditandai dengan menurunnya bobot kering tanaman, ukuran daun,
tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, dan bobot gabah (Akbar dan
Ponnamperuma, 1980, dalam Suwarno, 1985) selain itu juga dapat terjadi
penebalan lapisan kutikula dan lilin di permukaan daun (Dinata, 1985).
Selanjutnya menurut Poljakof-Mayber, 1975, dalam Dinata (1985),
salinitas juga berpengaruh terhadap waktu dan kecepatan perkecambahan serta
ukuran tanaman (percabangan dan ukuran daun). Kelembaban udara yang tinggi
akan meningkatkan pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan tanaman, terlihat
pada ukuran daun kecil, total luas daun rendah dan kecilnya nilai Laju Tumbuh
Relatif (LTR).
Toleransi tanaman padi terhadap salinitas dipengaruhi oleh beberapa
faktor antara lain iklim, fase pertumbuhan tanaman dan varietas. Adanya
keragaman toleransi antar varietas menunjukkan adanya kemungkinan untuk
mendapatkan varietas unggul yang toleran terhadap salinitas melalui program
pemuliaan (Suwarno, 1985). Varietas padi yang toleran salinitas dapat
mempertahankan keseimbangan hara di dalam tanaman, yaitu dengan
mempertahankan serapan K dan menekan serapan Na+ dan Cl- (Dinata, 1985).
Umumnya tanaman padi lebih tahan terhadap salinitas pada fase
perkecambahan, tetapi menjadi sangat peka pada awal fase bibit. Ketahanan
tanaman padi terhadap salinitas akan meningkat selama pembentukan anakan,
kemudian menurun selama fase pembungaan dan meningkat kembali pada saat
pemasakan biji (Dinata, 1985).
Gambar 4. Penampilan toleransi varietas padi yang bervariasi terhadap salinitas Sumber : Anonim. 2005. padi. http://id.wikipedia.org/wiki/Padi.(5 Agustus 2007)
2.4 Pemuliaan Mutasi
Pemuliaan mutasi (mutation breeding) merupakan pemuliaan tanaman
dengan menggunakan aplikasi teknologi nuklir yang bertujuan untuk
mendapatkan sifat-sifat tanaman baru yang lebih baik dari induknya sehingga
terjadi perubahan dalam bahan keturunan pada tanaman (Herawati dan
Setiamihardja, 2000).
Pemuliaan tanaman secara konvensional menggunakan teknik hibridisasi
yaitu menyilangkan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya untuk
mendapatkan kombinasi genetik yang diinginkan, sedangkan dalam pemuliaan
mutasi hal tersebut dicapai dengan menggunakan mutagen, baik fisik maupun
kimia (Poespodarsono, 1988).
Stansfield (1991), mengatakan bahwa secara alami mutasi jarang terjadi di
alam dan merupakan kejadian yang langka, karena kebanyakan gen memiliki sifat
yang relatif stabil. Walaupun mutasi adalah kejadian yang langka, mutasi dapat
dipercepat melalui penggunaan bahan yang dapat menyebabkan mutasi atau
disebut mutagen. Poespodarsono (1988) mengelompokkan mutagen ke dalam tiga
golongan yaitu mutagen radiasi, mutagen non radiasi, dan mutagen kimia.
Pengembangan metode pemuliaan mutasi dilakukan dengan rekayasa
materi genetik bahan tanaman dengan menggunakan bahan mutagen (mutagenic
agents). Bahan mutagen yang digunakan dapat berupa mutagen kimia (chemical
mutagen) umumnya berasal dari senyawa alkil seperti Colchicin, Ethyl Methane
Sulphonate (EMS), Diethyl Sulphate (DES), Methyl Methane Sulphate (MMS),
maupun mutagen fisika (physical mutagen) seperti sinar X, Alfa, Beta, Gamma
dan Neutron (IAEA, 1977).
Salah satu bentuk rekayasa keragaman genetik yaitu penyinaran dengan
radiasi sinar gamma Cobalt-60 melalui alat Gamma Chamber Irradiator.
Pengaruh yang timbul tergantung pada bahan yang akan disinari, dosis, dan cara
penyinaran. Dengan seleksi, maka mutan yang dihasilkan sebagai akibat radiasi
dapat diarahkan kepada sifat-sifat unggul yang dikehendaki (Sastrodiharjo, 1978).
Menurut Mugiono (1989), untuk memperoleh mutasi yang efektif
diperlukan dosis radiasi tertentu. Pada setiap jenis tanaman memerlukan dosis
radiasi yang berbeda-beda.
Mutagen yang ideal untuk tujuan mutasi induksi adalah jenis mutagen
yang bersifat hanya menimbulkan kerusakan secara fisiologis sekecil mungkin
tetapi mampu menimbulkan perubahan genetik yang besar. Penggunaan dosis
paparan radiasi yang lebih rendah tetapi cukup mampu menimbulkan efek genetik
yang besar akan lebih baik hasilnya daripada memilih dosis radiasi yang lebih
tinggi tetapi banyak menimbulkan kerusakan fisik (Darussalam, 1989).
Dengan energi nuklir yang dimiliki, perlakuan bahan mutagen dengan
dosis tertentu pada materi reproduktif tanaman dapat merubah genetik tanaman
yang akan diwariskan ke generasi-generasi berikutnya. Perubahan genetik yang
dikenal dengan istilah mutasi, dapat terjadi pada tingkat ploidi, kromosom, atau
gen. Proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman
baik ke arah positif atau negatif (Hoeman, 2002).
Mutasi dapat dibedakan menjadi mutasi somatik dan mutasi genetik.
Mutasi somatik merupakan perubahan genetik seperti penghilangan atau
penggandaan kromosom, baik berupa mutasi resesif maupun mutasi dominan
yang disebabkan oleh mutagen fisika atau mutagen kimia dalam sel somatik yang
dapat diwariskan (Donini dan Micke, 1984).
Menurut Herawati dan Setiamihardja (2000), perlakuan dengan
menggunakan bahan mutagen fisik maupun kimia akan menimbulkan beberapa
pengaruh pada generasi pertama yaitu :
1. Kerusakan fisiologis (kerusakan utama)
Kerusakan fisiologis mungkin terjadi karena kerusakan kromosom dan juga
bagian sel di luar kromosom. Besarnya kerusakan utama ini tergantung pada
pengaturan dan besarnya dosis yang digunakan dan akan meningkat sampai
batas tertentu (letalitas).
2. Mutasi kromosom (aberasi kromosom)
Mutasi kromosom adalah perubahan struktur yang meliputi penambahan
jumlah kromosom (duplikasi), kehilangan jumlah kromosom (defisiensi atau
deletion) atau penempatan kembali segmen kromosom (inverse dan
translokasi).
3. Mutasi gen (mutasi faktor/mutasi titik)
Mutasi gen adalah perubahan yang sangat kecil terjadi di dalam struktur
molekuler dari gen yang bersifat turun-temurun. Berdasarkan mekanisme
molekuler, pada mutasi gen dapat terjadi pergantian pasangan basa (transisi
dan transverse) dan perubahan kerangkanya.
Ismachin (2000), menyatakan bahwa kerusakan fisiologis hanya terjadi
pada generasi pertama (M1) tetapi mutasi kromosom dan mutasi gen akan
diturunkan ke generasi selanjutnya (M2).
Keuntungan penggunaan mutasi pada pemuliaan tanaman adalah untuk
memperbaiki satu atau dua sifat tanpa mengubah sifat lain yang dimiliki oleh
induknya dan dibutuhkan waktu pemuliaan yang relatif singkat 3-4 tahun
dibandingkan dengan metode persilangan untuk mendapatkan hasil yang sama
(Mugiono, 1989).
Umumnya pemulia tanaman menggunakan metode mutasi untuk
memunculkan sifat resesif tanaman yang dapat menguntungkan, baik secara
botani maupun secara ekonomi. Sebanyak 95-99% kasus pemuliaan mutasi
menghasilkan mutasi yang bersifat resesif (Brock, 1979).
Tidak semua pemulia menyetujui bahwa metode mutasi adalah metode
yang tepat untuk menciptakan keragaman. Hal ini karena mutasi memiliki
beberapa kelemahan, seperti munculnya kimera, munculnya sifat-sifat yang justru
tidak diinginkan atau merugikan, serta kadang kala hasil mutasi tidak sesuai
dengan harapan atau peluang untuk menghasilkan mutasi yang menguntungkan
sangat kecil (Nybom, 1961). Selain itu mutasi hanya mempengaruhi secara efektif
gen yang sudah ada dan kerusakan struktur genetik akibat mutasi dapat berubah
normal kembali sebelum termanifestasi sebagai mutasi dan terekspresi sebagai
fenotip mutan (Micke dan Donini, 1993).
Pemuliaan padi telah berlangsung sejak manusia membudidayakan padi.
Seperti dikutip dari “Sejarah Ilmu Pemuliaan Mutasi” (Ismachin, 2000) bahwa
Kaisar Khang Hi dari Cina yang hidup antara tahun 1662 sampai 1723 telah
menemukan padi yang sangat genjah hasil mutasi spontan. Padi tersebut ternyata
dapat ditanam dua kali setahun di Cina bagian Selatan dan merupakan satu-
satunya varietas padi yang dapat ditanam di bagian Utara Tembok Besar. Varietas
padi mutan tersebut dinamakan “Ya-mi” atau padi kaisar (imperial rice). Ya-mi
adalah mutan spontan pertama yang dibudidayakan orang. Namun pemuliaan padi
secara sistematis baru dilakukan sejak didirikannya IRRI (International Rice’s
Research Institute) di Filipina. Sejak saat itu, berbagai macam tipe padi dengan
kualitas yang berbeda berhasil dikembangkan secara terencana untuk memenuhi
kebutuhan dasar manusia. Pada tahun 1960-an pemuliaan padi diarahkan
sepenuhnya pada peningkatan hasil. Hasilnya adalah padi 'IR5' dan 'IR8' (di
Indonesia diadaptasi menjadi 'PB5' dan 'PB8'). Walaupun hasilnya tinggi tetapi
banyak petani menolak karena rasanya tidak enak (pera). Selain itu, terjadi wabah
hama wereng coklat pada tahun 1970-an. Puluhan ribu persilangan kemudian
dilanjutkan untuk menghasilkan kultivar dengan potensi hasil tinggi dan tahan
terhadap berbagai hama dan penyakit padi (Anonim, 2005).
Dalam usaha pengembangan tanaman padi di Indonesia, diperlukan
varietas unggul yang dapat diperoleh dengan perbaikan sifat varietas tanaman.
Salah satu cara yang ditempuh adalah melalui kegiatan rekayasa genetik bahan
tanaman dengan teknik mutasi. Pembentukan varietas baru dapat dihasilkan
dengan memperbesar keragaman genetik, yang dapat dilakukan dengan cara
persilangan antar spesies, introduksi genotip, poliploidi, kultur jaringan/kultur in
vitro, pemuliaan mutasi dengan radiasi. Penciptaan varietas baru dengan
pemuliaan mutasi adalah dengan cara penyinaran radiasi gamma terhadap biji-biji
padi untuk mendapatkan sifat-sifat baru yang dikehendaki. Sifat-sifat ini bisa
meliputi produktivitas yang lebih tinggi, umur yang lebih genjah (pendek) atau
sifat lebih tahan terhadap hama dan penyakit (BATAN, 2003).
Menurut Peng dan Hodges (1989) dalam Ishak dan Soeranto (1994),
genotip dan sumber eksplan sangat menentukan keberhasilan kultur in vitro
tanaman padi. Berbagai jenis sumber eksplan untuk kultur jaringan padi telah
dicoba oleh beberapa peneliti yang akhirnya memperoleh regenerasi tanaman dari
”embryogenic callus” yang berasal dari embrio muda tanaman padi.
Menurut Poespodarsono (1988) beberapa sifat-sifat yang banyak diamati
dari hasil mutasi buatan adalah sifat tahan kerebahan, kemasakan tanaman,
pertumbuhan dan tipe tanaman, ketahanan terhadap hama dan penyakit,
kemampuan berproduksi, dan kualitas hasil. Langkah terakhir dari program
pemuliaan tanaman adalah evaluasi. Untuk mengevaluasi suatu varietas baru,
harus diuji terlebih dahulu dengan menggunakan varietas yang sudah diketahui
sebagai standar (Poespodarsono, 1988). Berikut ini disajikan skema metode
pemuliaan mutasi secara umum seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Tahapan Pemuliaan Mutasi Secara Umum. Sumber : Soeranto, 2005
2.5 Teknik Pembiakan Secara In Vitro
Perbaikan sifat tanaman padi secara in vitro mempunyai beberapa
keuntungan: (1) Memperpendek waktu untuk memperoleh sifat unggul tanaman
ke arah yang diinginkan; (2) Penggabungan metode kultur jaringan dengan
pemuliaan mutasi akan memperluas keragaman genetik; dan (3) Kultur jaringan
akan memberikan variasi somaklonal akibat mutasi spontan selama proses kultur
jaringan. Perbaikan sifat tanaman padi secara in vitro akan memberikan nilai
tambah dalam prospek ketersediaan pangan secara berkesinambungan (Ishak dan
Soeranto, 1994).
Teknik kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tanaman yang
dilakukan dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti protoplas, sel,
sekelompok sel atau jaringan dan organ, kemudian menumbuhkannya dalam
kondisi aseptik sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan
beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Gunawan, 1992). Cara ini sering disebut
in vitro, karena bagian tanaman tersebut ditumbuhkan dalam tabung gelas di
dalam laboratorium dalam kondisi aseptik dan teknik ini juga disebut propagasi
mikro sebab tanaman yang dihasilkan berupa tanaman kecil (Kyte, 1990). Teknik
in vitro juga sangat memperhatikan penggunaan media kultur buatan dengan
kandungan nutrisi lengkap dan ZPT (zat pengatur tumbuh), serta kondisi ruang
kultur yang suhu dan pencahayaannya terkontrol (Yusnita, 2003).
Keuntungan yang diperoleh melalui teknik kultur in vitro adalah
multiplikasi tinggi, siklus pendek, tidak bergantung musim, hemat ruangan,
menghasilkan bibit bebas penyakit, mudah dalam pengangkutan dari satu tempat
ke tempat lain (Wattimena dan Ansori, 1991). Manfaat dari teknik kultur jaringan
adalah mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu relatif
singkat, mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis atau serupa dengan
tanaman induknya, serta memperoleh tanaman baru yang unggul (Sriyanti dan
Wijayani, 1994).
Kemajuan yang dicapai dalam meregenerasikan tanaman secara in vitro,
dari sel atau bagian tanaman ternyata berdampak luas bagi kemajuan bidang
pertanian. Salah satu keberhasilan pada teknik in vitro sangat bergantung pada
media yang digunakan dan komponennya. Komponen media kultur ini tidak
hanya mengandung unsur hara makro dan mikro tetapi juga mengandung gula
(umumnya sukrosa), akuades, vitamin, asam amino, ZPT (Zat Pengatur Tumbuh)
dan pemadat media (umumnya agar-agar) (Yusnita, 2003).
Keberhasilan teknik kultur jaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu: genotip bahan tanaman yang dikulturkan, substrat yaitu media dan zat
pengatur tumbuh, lingkungan yaitu kondisi fisik tempat kultur ditumbuhkan dan
fisiologi jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan (George dan
Sherrington, 1984).
Perpaduan teknik kultur jaringan dan teknik nuklir akan didapat
modifikasi genetik sehingga mampu mendapatkan sifat tanaman yang diinginkan
(Dwimahyani, 1997). Oleh karena itu perbanyakan tanaman dengan kultur
jaringan umumnya dilakukan untuk tanaman yang sulit tumbuh karena adanya
kendala seperti sulitnya mendapatkan bibit dalam jumlah besar yang seragam
secara kontinyu, bebas hama dan penyakit.
Media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar dan media
perlakuan. Beberapa contoh media dasar yang banyak digunakan antara lain,
Murashige dan Skoog (MS), B5, White, Vacin dan Went, Nitsch, Schenk dan
Hildebrandt, Woody Plant Medium (WPM) dan N6, Miller. Media dasar yang
paling sering digunakan untuk berbagai tujuan kultur adalah media MS karena
media MS mengandung 40 mM nitrogen (N) dalam bentuk NO3- dan 29 mM
dalam bentuk NH4+ yang kandungan N-nya, 5 kali lebih tinggi dari N total yang
terdapat pada media Miller, 15 kali lebih tinggi dari media tembakau Hildebrant
dan 19 kali lebih tinggi dari media White (Gunawan, 1987).
2.6 Pemanfaatan Radiasi dalam Kultur Jaringan
Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan
keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi
genotipe tanaman sesuai dengan tujuan yang dikehendaki. Mutasi induksi dapat
dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ
reproduksi tanaman seperti pada akar rhizome, stek batang, serbuk sari, biji, kultur
jaringan dan sebagainya. Mutasi direfleksikan dalam munculnya keragaman
genetik tanaman, yang kemudian melalui proses seleksi dan pengujian lebih
lanjut, memungkinkan diperolehnya suatu varietas unggul tanaman (BATAN,
2003).
Perbaikan karakter tanaman dengan kultur jaringan dapat dikombinasikan
dengan teknik radiasi. Variasi genetik yang merupakan dasar bagi pemuliaan
tanaman dapat ditingkatkan melalui mutasi buatan (Miecke dan Maluszynski,
dalam Leoni, 2005). Mutasi yang direncanakan dan terarah dapat dimanfaatkan
oleh pemulia tanaman dalam menciptakan varietas baru yang superior (Crowder,
dalam Leoni, 2005).
2.7 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)
Penemuan ZPT dan upaya pengembangan formulasi media berperan
penting dalam menentukan keberhasilan teknik kultur jaringan atau kultur in vitro
secara umum (Yusnita, 2003). Menurut Gunawan (1987) zat pengatur tumbuh
mempunyai peranan dalam pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman,
diantaranya yaitu mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel,
jaringan dan organ, namun efektifitas penggunaannya tergantung pada tipe
eksplan dan jenis tanaman. Hal ini di dukung oleh Abidin (1980) bahwa zat
pengatur tumbuhan pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang
dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses
fisiologi tumbuhan. Faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT
adalah konsentrasi, urutan penggunaan dan periode masa induksi dalam kultur
tertentu.
Golongan zat pengatur tumbuh yang sering digunakan dalam kultur
jaringan adalah auksin dan sitokinin (Wattimena, 1988, dalam Fatikah, 2004).
Penambahan zat pengatur tumbuh seperti auksin dan sitokinin merupakan salah
satu faktor yang dapat mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan (Gautheret,
1995). Auksin digunakan secara luas dalam kultur jaringan untuk merangsang
pertumbuhan kalus, suspensi sel dan organ. Pengkulturan untuk merangsang
pembentukan akar pada tunas, biasanya menggunakan ZPT auksin. Jenis auksin
yang sering digunakan untuk pengakaran in vitro adalah Indole Butyric Acid
(IBA) dan Naphtoxy Acetic Acid (NAA).
Menurut Weaver (1972) jenis auksin IBA lebih baik dari IAA dan NAA,
dikarenakan IBA mempunyai sifat kimia yang stabil dan mobilitas rendah di
dalam tanaman, daya kerjanya lebih lama dan relatif lebih lambat ditranslokasi di
dalam tanaman. Senyawa auksin dicirikan oleh kemampuannya dalam
mendukung terjadinya perpanjangan pada sel pucuk Auksin mempunyai berbagai
pengaruh fisiologis dan morfologis pada tanaman, yaitu meningkatkan
pembesaran atau pemanjangan sel, mendorong pembelahan sel, menghambat mata
pertumbuhan tunas samping dan menghambat gugurnya daun (Wattimena, 1988,
dalam Fitriyah, 2008). Pengaruh rangsangan auksin terhadap jaringan berbeda–
beda, pengaruh yang besar adalah pada sel-sel meristem apikal batang dan
koleoptil. Auksin pada konsentrasi yang tinggi lebih bersifat menghambat
daripada merangsang pemanjangan sel. Pengaruh auksin dapat menaikkan tekanan
osmotik, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan permeabilitas sel terhadap
air dan melunakkan dinding sel yang diikuti menurunnya tekanan dinding sel
(Abidin, 1980). Sedangkan menurut Wareing dan Philips, 1970, dalam Fitriyah,
2008 bahwa auksin dalam konsentrasi rendah dapat menstimulasi pembesaran dan
perpanjangan sel.
Sedangkan Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat
mendorong pembelahan sel dan jaringan serta merangsang inisiasi tunas. Sitokinin
banyak ditemukan pada sel-sel yang aktif membelah seperti kecambah dan buah
muda. Sitokinin yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah BAP (Benzyl
Amino Purine) dan Kinetin (George dan Sherrington, 1984, dalam Fitriyah, 2008).
BAP adalah sitokinin yang sering digunakan karena paling efektif untuk
merangsang pembentukan tunas, lebih stabil dan tahan terhadap oksidasi serta
paling murah diantara sitokinin lainnya (Bhojwani dan Razdan, 1983, dalam
Fitriyah, 2008).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca
Kelompok Pemuliaan Tanaman, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi,
Badan Tenaga Nuklir Nasional (PATIR-BATAN), pada bulan Juli 2007 sampai
dengan Februari 2008.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
Bahan utama yang digunakan adalah eksplan dari padi varietas Diah Suci
(DS) sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi dari varietas Diah Suci yaitu obs-
1700, obs-1701 dan obs-1704. Bahan lainnya yaitu bacto agar, gula pasir,
aquades, media kultur MS, NaCl, ZPT IBA, Chlorox, Tween (untuk penyabunan
dalam sterilisasi eksplan), spiritus dan alkohol 96%.
(a) (b) (c) (d)
Gambar 6. (a) Eksplan Varietas Diah Suci, (b) Obs.1700, (c) Obs.1704 dan (d) Obs.1701
3.2.2 Alat
Alat yang digunakan antara lain Autoclave, Laminar Air Flow Cabinet
(LAFC), hot plate dan magnetic strirrer + spin bar, oven, microwave, timbangan
analitik, pH meter digital, lemari es, botol tanam, alumunium foil, erlenmeyer,
karet gelang, beaker glass, gegep, pipet volume, labu ukur, rak kultur yang
dilengkapi lampu TL Philips 40 Watt (sumber penyinaran), alat-alat diseksi,
bunsen, ember plastik, spidol, tisu, kertas label, kereta dorong, dan perlengkapan
pencucian alat-alat gelas.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 7. Alat dalam kultur jaringan diantaranya (a) Autoclave, (b) LAFC, (c) Oven
dan (d) timbangan analitik
3.3 Cara Kerja
3.3.1 Sterilisasi Alat
Dalam Laboratorium Kultur Jaringan di BATAN terdapat 2 macam
sterilisasi yaitu sterilisasi basah dan sterilisasi kering. Sterilisasi basah dilakukan
untuk mensterilisasi media kultur yang sudah dibuat dan botol kultur yang sudah
terkontaminasi dengan menggunakan Autoclave. Sedangkan sterilisasi kering
dilakukan untuk mensterilkan alat diseksi seperti skalpel, cawan petri, pinset,
erlenmeyer dan botol kultur yang akan digunakan dan sudah dicuci bersih
dikeringkan dan dibungkus dengan alumunium foil kemudian disterilisasi dalam
oven pada suhu 180°C selama 2 jam. Pada saat pemotongan dan penanaman
eksplan alat diseksi ini disterilisasi kembali dengan alkohol 96% lalu dibakar di
atas pembakar bunsen beberapa saat sebelum digunakan.
3.3.2 Pembuatan Media Kultur
Media dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah media MS. Untuk
memudahkan pembuatan media, maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan
larutan stok. Adapun komposisi senyawa kimia yang terdapat dalam larutan stok
terdapat dalam lampiran 2.
Pembuatan media secara umum yaitu dimasukkan komposisi media MS
yang terdiri dari larutan stok 1 sampai 6 (dengan volume larutan stok 1-3
sebanyak 10 ml, stok 4-6 sebanyak 5 ml), konsentrasi NaCl 0%, 0.5%, 1%, dan
1.5%, konsentrasi ZPT IBA 0 mg/l, 2.5 mg/l, dan 5 mg/l masing-masing ke dalam
gelas beaker 1000 ml kemudian ditambahkan gula pasir sebanyak 20 gr dan
dilarutkan dalam 1000 ml aquades, selanjutnya diaduk menggunakan magnetic
stirrer supaya homogen.
Setelah homogen, dilakukan pengukuran pH media dengan menggunakan
pH meter digital. pH media ini yaitu 5.8. Menurut Yusnita (2003), jika larutan
media tersebut mempunyai pH yang rendah yaitu kurang dari 4.5 maka larutan
media yang terbentuk sangatlah encer. Sedangkan jika larutan media tersebut
mempunyai pH yang terlalu tinggi yaitu lebih dari 5.8 maka larutan media akan
berbentuk padat. Dalam pembuatan media selain harus memperhatikan ketepatan
dalam pempipetan larutan juga harus memperhatikan keasaman media (pH
larutan). Apabila larutan terlalu asam maka ditambahkan NaOH dan bila terlalu
basa ditambahkan HCl. Setelah pH yang dikehendaki tercapai, kemudian media
tersebut dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml yang berisi pemadat atau bacto
agar sebanyak 2 gr. Erlenmeyer ditutup dengan alumunium foil dan diikat dengan
karet. Selanjutnya media tersebut di sterilisasi menggunakan autoclave selama 15
menit pada tekanan 1 atm dengan suhu 121°C. Media yang telah steril kemudian
disimpan di dalam ruang kultur.
Penuangan media dilakukan di LAFC yang telah dibersihkan dan
disemprot dengan alkohol 96%. Setiap media perlakuan dituang ke dalam botol
kultur steril. Botol yang telah berisi media kemudian ditutup dengan alumunium
foil.
Gambar 8. Media MS
3.3.3 Induksi Padi
Induksi padi dilakukan di LAFC dengan terlebih dahulu menyalakan
blower dan lampu penerang LAFC minimal selama 15 menit, kemudian seluruh
permukaan LAFC dibersihkan dengan tisu dan disemprot dengan alkohol 96%.
LAFC yang sudah steril langsung digunakan untuk sterilisasi eksplan. Masing-
masing eksplan padi dari varietas DS sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi obs-
1700, obs-1701 dan obs-1704 dikupas gabahnya kemudian disterilkan dengan
menggunakan 100 ml larutan chlorox 40% dan 4 tetes tween yang dihomogenkan
selama 25 menit. Setelah itu dibilas dengan air steril sebanyak 3 kali. Eksplan atau
biji padi varietas DS, obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 yang sudah steril siap
untuk di induksi di dalam LAFC.
Setelah biji padi varietas DS, obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 dalam
keadaan steril, selanjutnya skalpel dan pinset juga disterilisasi dengan
menggunakan alkohol 96% untuk memotong dan menanam eksplan, lalu dibakar
di atas bunsen beberapa saat sebelum digunakan kemudian dinginkan. Selanjutnya
biji padi tersebut dipotong menjadi dua bagian yaitu endosperm dan embrio
dengan menggunakan skalpel dan pinset steril. Bagian endosperm padi dibuang
sedangkan bagian embrio padi ditumbuhkan ke media kultur MS dengan variasi
konsentrasi NaCl dan IBA. Embrio padi dari varietas DS sebagai kontrol dan 3
galur mutan padi obs.1700, obs.1701 dan obs.1704 yang sudah dipotong
dimasukkan ke dalam botol kultur yang berisi media MS dengan kombinasi NaCl
dan IBA, dimana setiap botol kultur berisi 3 buah embrio dari varietas DS dan 3
galur mutan padi obs.1700, obs.1701 dan obs.1704. Botol kultur yang sudah berisi
planlet embrio padi diberi kode jenis media, jenis planlet, serta tanggal
penanaman kemudian diinkubasi dalam ruang kultur dengan suhu ruang sekitar
260C-280C dan diletakkan pada rak yang dilengkapi dengan lampu Philips 40 watt
sebagai sumber penyinaran dengan suhu 200C-240C. Pengamatan dimulai dari 1
minggu setelah tanam sampai 4 minggu setelah tanam untuk mengetahui
persentase daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet dari padi varietas DS dan
3 galur mutannya yaitu obs.1700, obs.1701 dan obs.1704.
Eksplan atau biji padi steril dipotong bagian endosperm dan embrio
Gambar 9. Tahapan Induksi Padi
3.4 Parameter Pengamatan
Pengamatan dilakukan dari umur satu minggu setelah tanam sampai empat
minggu setelah tanam. Dalam satu minggu, pengamatan dilakukan satu sampai
dua kali. Parameter yang diamati adalah:
Botol kultur berisi 3 embrio padi Botol kultur berisi 3 embrio padi
Ruang Tumbuh, Ruang Tumbuh, penyinaran lpenyinaran lampu Philipsampu Philips
40 Watt dan suhu 20-40 Watt dan suhu 20-2424oC.C.
1. Persentase Daya Tumbuh Planlet
Planlet hidup adalah meliputi planlet yang tumbuh dan mengalami
penghambatan atau penghentian pertumbuhan namun tidak mati. Planlet yang
hidup mulai dihitung dari awal sampai akhir pengamatan yaitu umur 4 MST
(Minggu Setelah Tanam) dengan dengan rumus sebagai berikut :
% daya tumbuh = x 100%
2. Tinggi Planlet
Pengukuran tinggi planlet diukur pada umur 2-4 MST. Pengukuran tinggi
planlet pada umur 2-3 MST dilakukan dengan cara menggunakan penggaris yang
ditempelkan pada dinding botol kultur karena planlet tidak dikeluarkan dari botol
kultur dan pengukuran di mulai dari batas batang pokok hingga permukaan atas
tanaman. Pengukuran tinggi planlet pada umur 4 MST dilakukan dengan cara
planlet dikeluarkan dari botol kultur, dibilas dengan air mengalir kemudian
dibentangkan pada penggaris dan diukur tingginya mulai dari batas batang pokok
hingga ujung tanaman yang paling panjang.
3. Panjang Akar
Pengamatan dan pengukuran panjang akar dilakukan pada saat tanaman
sudah berumur 4 MST. Proses pengukuran dilakukan dengan cara menggunakan
penggaris dimana tanaman dikeluarkan dari botol kultur, dibilas dengan air
mengalir kemudian dibentangkan pada pengggaris dan diukur panjangnya mulai
dari batas batang pokok hingga bulu-bulu akar yang terpanjang.
mati - inasi terkontam- ditanam yangplanlet jumlah ditanam yangplanlet jumlah
3.5 Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL) dengan 3 faktor yaitu 4 konsentrasi NaCl (0%, 0,5%, 1%, 1,5%), 3
konsentrasi ZPT IBA (0%, 2,5%, 5%) dan 4 eksplan padi yaitu 1 varietas Diah
Suci (DS) sebagai kontrol dan 3 galur mutan padi obs-1700, obs-1701, dan obs-
1704. Kombinasi dari ketiga faktor ini menghasilkan 48 perlakuan. Percobaan
diulang sebanyak 5 kali untuk diamati komponen pertumbuhannya. Pada
percobaan ini diperlukan botol kultur sebanyak 96 botol untuk setiap kali
penanaman dan pada setiap botol ditanam 3 buah embrio padi.
Tabel 1. Kombinasi Perlakuan NaCl, ZPT IBA dan Galur
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur Mutan
C0 (DS) C1 (1700) C2 (1701) C3 (1704)
IBA (%) IBA (%) IBA (%) IBA (%)
B0 B1 B2 B0 B1 B2 B0 B1 B2 B0 B1 B2
A0 A0B0C0 A0B1C0 A0B2C0 A0B0C1 A0B1C1 A0B2C1 A0B0C2 A0B1C2 A0B2C2 A0B0C3 A0B1C3 A0B2C3
A1 A1B0C0 A1B1C0 A1B2C0 A1B0C1 A1B1C1 A1B2C1 A1B0C2 A1B1C2 A1B2C2 A1B0C3 A1B1C3 A1B2C3
A2 A2B0C0 A2B1C0 A2B2C0 A2B0C1 A2B1C1 A2B2C1 A2B0C2 A2B1C2 A2B2C2 A2B0C3 A2B1C3 A2B2C3
A3 A3B0C0 A3B1C0 A3B2C0 A3B0C1 A3B1C1 A3B2C1 A3B0C2 A3B1C2 A3B2C2 A3B0C3 A3B1C3 A3B2C3
Keterangan : A0B0C0 = tanpa NaCl + tanpa IBA + DS
A1B0C0 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + DS
A2B0C0 = 1% NaCl + tanpa IBA + DS
A3B0C0 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + DS
A0B1C0 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS
A1B1C0 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS
A2B1C0 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS
A3B1C0 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + DS
A0B2C0 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + DS
A1B2C0 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + DS
A2B2C0 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + DS
A3B2C0 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + DS
A0B0C1 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1700
A1B0C1 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1700
A2B0C1 = 1% NaCl + tanpa IBA + 1700
A3B0C1 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1700
A0B1C1 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700
A1B1C1 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700
A2B1C1 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700
A3B1C1 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1700
A0B2C1 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1700
A1B2C1 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700
A2B2C1 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700
A3B2C1 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1700
A0B0C2 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1701
A1B0C2 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1701
A2B0C2= 1% NaCl + tanpa IBA + 1701
A3B0C2 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1701
A0B1C2 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701
A1B1C2 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701
A2B1C2 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701
A3B1C2 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1701
A0B2C2 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1701
A1B2C2 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701
A2B2C2 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701
A3B2C2 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1701
A0B0C3 = tanpa NaCl + tanpa IBA + 1704
A1B0C3 = 0.5% NaCl + tanpa IBA + 1704
A2B0C3 = 1% NaCl + tanpa IBA + 1704
A3B0C3 = 1.5% NaCl + tanpa IBA + 1704
A0B1C3 = tanpa NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704
A1B1C3 = 0.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704
A2B1C3 = 1% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704
A3B1C3 = 1.5% NaCl + 2.5 mg/l IBA + 1704
A0B2C3 = tanpa NaCl + 5 mg/l IBA + 1704
A1B2C3 = 0.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704
A2B2C3 = 1% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704
A3B2C3 = 1.5% NaCl + 5 mg/l IBA + 1704
Tabel 2. Induksi Padi
Diah Suci Obs-1700 Obs-1701 Obs-1704 KeteranganA0B0C0
A1B0C0
A2B0C0
A3B0C0
A0B1C0
A1B1C0
A2B1C0
A3B1C0
A0B2C0
A1B2C0
A2B2C0
A3B2C0
A0B0C1
A1B0C1
A2B0C1
A3B0C1
A0B1C1
A1B1C1
A2B1C1
A3B1C1
A0B2C1
A1B2C1
A2B2C1
A3B2C1
A0B0C2
A1B0C2
A2B0C2
A3B0C2
A0B1C2
A1B1C2
A2B1C2
A3B1C2
A0B2C2
A1B2C2
A2B2C2
A3B2C2
A0B0C3
A1B0C3
A2B0C3
A3B0C3
A0B1C3
A1B1C3
A2B1C3
A3B1C3
A0B2C3
A1B2C3
A2B2C3
A3B2C3
Total 1x induksi padi
24 botol 24 botol 24 botol 24 botol 96 botol
3.6 Analisis Data
Data yang diperoleh diuji secara statistik dengan menggunakan Uji Anova.
Jika hasilnya berbeda nyata, maka dilakukan Uji Duncan’s pada taraf nyata 5 %
SPSS 15.0. Rumusan hipotesis:
1. Hipotesis nihil atau nol (H0): parameter pada kontrol dan perlakuan tidak
berbeda nyata.
2. Hipotesis alternatif (H1): parameter pada kontrol dan perlakuan berbeda
nyata.
Interpretasi:
a. Nilai Fhitung > Ftabel atau nilai probabilitas (sig) < 0,05 = tidak signifikan,
maka H0 ditolak.
b. Nilai Fhitung > Ftabel atau nilai probabilitas (sig) > 0,05 = signifikan, maka
H0 diterima (Pramesti, 2007).
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Persentase Daya Tumbuh Planlet
Planlet hidup adalah meliputi planlet yang tumbuh dan mengalami
penghambatan atau penghentian pertumbuhan namun tidak mati. Setelah 4 MST
tanaman kontrol (varietas DS) dan 3 galur mutan padi yaitu obs.1700, obs.1701
dan obs.1704 ditumbuhkan ke dalam media MS dengan kombinasi konsentrasi
NaCl dan ZPT IBA. Dalam percobaan ini kemampuan hidup planlet dilihat dari
persentase daya tumbuhnya. Data persentase daya tumbuh planlet dari tanaman
kontrol dan 3 galur mutan umur 4 MST ditampilkan pada tabel 3.
Tabel 3. Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4 MST
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC0 (DS) C1 (Obs.1700) C2 (Obs.1701) C3 (Obs.1704) IBA (%) IBA (%) IBA (%) IBA (%)0 2,5 5 0 2,5 5 0 2,5 5 0 2,5 5%T %T %T %T %T %T %T %T %T %T %T %T
0 80 70 80 100 100 80 100 70 90 90 80 800,5 80 70 80 100 100 90 100 90 100 90 100 801 80 90 90 100 70 100 80 70 80 90 70 801,5 10 0 30 30 30 20 20 10 20 0 10 0
Berdasarkan data pada tabel 3 menunjukkan bahwa pada konsentrasi NaCl
0% dan IBA 0% persentase daya tumbuh planlet yang lebih tinggi terdapat pada
galur mutan obs.1700 dan obs.1701 dengan persentase daya tumbuhnya adalah
100%, sedangkan pada tanaman kontrol hanya 80%. Hal ini menunjukkan bahwa
tanpa pemberian perlakuan NaCl dan IBA, kedua galur mutan tersebut
mempunyai kemampuan hidup yang lebih baik. Sedangkan dengan pemberian
konsentrasi NaCl sampai 1% dan konsentrasi IBA 0%, galur mutan obs.1700
memiliki persentase daya tumbuh lebih tinggi yaitu mencapai 100% dibandingkan
dengan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya obs.1701 dan obs.1704.
Pada pemberian konsentrasi NaCl hingga 1.5% dan IBA 0%, galur mutan
obs.1700 masih tetap memiliki persentase daya tumbuh yang lebih baik
dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya tetapi persentase
daya tumbuhnya rendah yaitu hanya 30%.
Pada pengamatan persentase daya tumbuh planlet dengan konsentrasi
NaCl 0% dan konsentrasi IBA hingga 5% menunjukkan bahwa persentase daya
tumbuh galur mutan dan tanaman kontrol tidak jauh berbeda yaitu sekitar 80%-
90%. Hal ini menunjukkan bahwa tanpa pemberian perlakuan konsentrasi NaCl
dan cukup diberikan perlakuan konsentrasi IBA sampai 5% tanaman kontrol dan
ketiga galur mutan tersebut mempunyai kemampuan hidup yang baik.
Pada konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% persentase daya tumbuh planlet
yang lebih tinggi terdapat pada galur mutan obs.1700 dengan persentase daya
tumbuhnya adalah 100%, sedangkan pada tanaman kontrol hanya 90%, obs.1701
dan obs.1704 mencapai 80%. Hal ini menunjukkan bahwa dengan pemberian
perlakuan NaCl 1% dan IBA 5%, galur mutan obs.1700 mempunyai kemampuan
hidup yang paling baik dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan
lainnya.
4.2 Tinggi Planlet
Tinggi planlet diamati pada umur 2-4 MST. Adapun hasilnya berdasarkan
Uji Anova dan Uji Duncan’s pada taraf 5% umur 2-4 MST memperlihatkan
adanya pengaruh yang berbeda terhadap pertambahan tinggi planlet seperti yang
ditampilkan pada tabel 4, 5 dan 6.
Tabel 4. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 2 MST
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC0 (DS) C1 (1700)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 14.12a 13.15ab 9.55abcdef 11.61abc 11.11abc 11.97abc
0,5% 10.44abcd 9.59abcdef 9.07abcdefg 9.26abcdefg 8.88abcdefg 9.53abcdef
1% 5.67defghij 4.29fghijk 4.31fghijk 5.00efghijk 4.20ghijk 4.49fghijk
1,5% 0.73jk 0.30k 0.24k 0.50jk 1.15jk 0.57jk
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC2 (1701) C3 (1704)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 11.94abc 11.35abc 11.48abc 10.41abcd 9.56abcdef 10.26abcde
0,5% 10.14abcde 8.66bcdef 8.19bcdefgh 9.11abcdefg 7.80cdefgh 8.65bcdefg
1% 6.67cdefghi 3.98ghijk 5.30defghijk 4.62fghijk 3.17hijk 4.14ghijk
1,5% 2.60ijk 0.92jk 1.00jk 0.30k 0.30k 0.10k
Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)
Tabel 5. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 3 MST
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC0 (DS) C1 (1700)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 21.39a 20.18ab 18.76abcd 19.18abcd 20.55ab 21.17a
0,5% 17.90abcd 20.18ab 20.06ab 19.06abcd 17.64abcde 20.20ab
1% 13.44cdefg 10.45fgh 16.06abcdef 14.21bcdefg 10.99fgh 14.74abcdefg
1,5% 2.39i 0.73i 0.59i 1.59i 1.93i 1.70i
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC2 (1701) C3 (1704)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 19.06abcd 20.01abc 19.82abc 19.58abc 19.82abc 20.25ab
0,5% 18.48abcd 20.27ab 19.58abc 18.50abcd 18.96abcd 18.80abcd
1% 14.98abcdefg 11.64efg 16.15abcdef 13.01defg 9.01gh 10.71fgh
1,5% 5.15hi 2.13i 1.21i 0.24i 1.31i 0.17i
Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)
Tabel 6. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap tinggi planlet (cm) padi secara in vitro pada umur 4 MST
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC0 (DS) C1 (1700)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 29.86abc 26.68abcde 27.64abcde 23.63abcdefgh 27.01abcde 28.63abcd
0,5% 27.91abcde 30.07ab 32.87a 24.18abcdefgh 25.17abcdefg 27.11abcde
1% 19.73defghi 15.37hi 23.40abcdefgh 20.51bcdefghi 16.29ghi 19.66defghi
1,5% 3.06k 0.00k 1.34k 3.31k 3.68k 3.22k
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC2 (1701) C3 (1704)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 24.60abcdefgh 20.38cdefghi 27.25abcde 25.80abcdef 27.84abcde 28.52abcd
0,5% 24.24abcdefgh 25.95abcdef 27.82abcde 25.57abcdef 28.17abcde 28.60abcd
1% 19.34defghi 16.61fghi 21.92bcdefgh 18.80efghi 12.00ij 19.84defghi
1,5% 6.05jk 2.14k 3.14k 0.00k 1.00k 0.00k
Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)
Pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% pada tabel 4 umur 2
MST menunjukkan bahwa tinggi planlet galur mutan obs.1701 lebih baik dari
tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan tinggi planlet 6.67 cm.
Sedangkan pada konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 0% rata-rata planlet mengalami
penghambatan pertumbuhan baik itu pada tanaman kontrol maupun kedua galur
mutan yaitu obs.1700 dan obs.1704, sedangkan pada galur mutan obs.1701
tanaman masih bertahan hidup dengan tinggi planletnya mencapai 2.60 cm. Hal
ini menunjukkan bahwa dengan pemberian konsentrasi NaCl sampai 1.5% dan
tanpa pemberian konsentrasi IBA (0%) pada umur 2 MST ternyata dapat
mempengaruhi kemampuan hidup planlet tanaman kontrol dan ketiga galur mutan
padi walaupun pertambahan tinggi planletnya tidak sebaik konsentrasi NaCl 1%.
Pemberian konsentrasi NaCl 0% dan IBA hingga 5%, galur mutan
obs.1700 dan obs.1701 memiliki penampilan tinggi planlet yang lebih baik dari
tanaman kontrol dan galur mutan obs.1704 dengan tinggi planlet masing-masing
mencapai 11.98 cm dan 11.48 cm. Pada kombinasi konsentrasi NaCl 1% dan IBA
5% hanya galur mutan obs.1701 yang memiliki tinggi planlet lebih baik
dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan tinggi
planlet 5.3 cm. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian variasi konsentrasi NaCl
dan IBA serta kombinasi keduanya ternyata mempengaruhi penampilan tinggi
planlet pada umur 2 MST.
Hasil pengamatan umur 4 MST tinggi planlet pada tabel 6 menunjukkan
bahwa pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% ternyata galur mutan
obs.1700 mempunyai tinggi planlet yang lebih baik dari tanaman kontrol dan
kedua galur mutan lainnya dengan tinggi planlet 20.51 cm. Sedangkan pada
konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 0% rata-rata planlet mengalami penghambatan
pertumbuhan yaitu pada tanaman kontrol, galur mutan obs.1700, obs.1701 tinggi
planlet berkisar antara 3.06–6.05 cm, sedangkan pada galur mutan obs.1704
planlet tidak tumbuh sama sekali. Pada pemberian konsentrasi NaCl 0% dan IBA
hingga 5%, galur mutan obs.1700 dan obs.1704 memiliki penampilan tinggi
planlet yang lebih baik dari tanaman kontrol dan galur mutan lainnya dengan
tinggi planlet masing-masing mencapai 28.63 cm dan 28.52 cm. Sedangkan pada
pemberian kombinasi dengan konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% hanya tanaman
kontrol dan galur mutan obs.1701 memiliki tinggi planlet yang lebih baik
dibandingkan kedua galur mutan lainnya dengan masing-masing tinggi planlet
23.40 cm dan 21.92 cm. Pada pemberian konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 5%
hanya galur mutan obs.1700 dan obs.1701 yang masih dapat tumbuh dengan
tinggi planlet masing-masing 3.22 cm dan 3.14 cm.
Menurut Suwarno (1985), pemberian NaCl pada konsentrasi yang berbeda
dapat meningkatkan kerusakan daun dan menurunkan jumlah anakan, tinggi
tanaman, serta bobot kering tajuk, akar dan total tanaman. Hal ini juga terlihat
pada data di tabel 6 yaitu dengan pemberian variasi konsentrasi NaCl ternyata
berpengaruh terhadap tinggi planlet tanaman kontrol dan ketiga galur mutan.
Dimana galur mutan obs.1701 dan tanaman kontrol planlet masih dapat tumbuh
dengan rata-rata tinggi planlet 22-23 cm. Dengan meningkatnya konsentrasi NaCl
1.5% dan IBA 5% ternyata hanya galur mutan obs.1700 dan obs.1701 yang masih
dapat tumbuh dengan tinggi planlet ± 3 cm sedangkan tanaman kontrol dan galur
mutan obs.1704 pertumbuhannya terhambat dan akhirnya planlet mati. Menurut
IRRI, 1977, dalam Dinata (1985) menyatakan bahwa semakin tinggi salinitas,
maka konsentrasi Na, Ca, Mg dan Mn dalam media akan semakin bertambah,
sedangkan kelarutan P akan menurun. Dalam hal ini NaCl 1.5% dapat menekan
pertumbuhan planlet padi yang disebabkan oleh tidak seimbangnya serapan unsur
hara, kekahatan unsur P, terganggunya sintesis protein dalam tanaman, serta
adanya keracunan Na dan Cl (Dinata, 1985).
Menurut Lehman, dkk., 1984, dalam Dinata (1985), meningkatnya
salinitas dapat menekan tinggi tanaman dan panjang akar. Hal ini dikarenakan
penekanan terhadap komponen-komponen tersebut menyebabkan meningkatnya
tekanan osmotik, berkurangnya aktivitas fisiologi tanaman, menurunnya
kemampuan tanaman menyerap air disamping adanya akumulasi sejumlah zat
racun. Selain itu dengan meningkatnya salinitas akan terjadi ketidakseimbangan
ketersediaan unsur hara bagi tanaman sehingga akan menyebabkan pertumbuhan
tanaman terganggu.
Gambar 10. Persiapan sebelum mengukur tinggi tanaman pada planlet berumur 4 MST
Gambar 11. Pengukuran tinggi tanaman pada planlet berumur 4 MST
4.3 Panjang Akar
Panjang akar diamati pada umur 4 MST. Adapun hasilnya berdasarkan Uji
Anova dan Uji Duncan’s pada taraf 5% memperlihatkan adanya pengaruh yang
berbeda terhadap panjang akar seperti yang ditampilkan pada tabel 7.
Tabel 7. Interaksi NaCl, ZPT IBA dan Galur terhadap panjang akar padi (cm) secara in vitro pada umur 4 MST
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC0 (DS) C1 (1700)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 8,70ab 1,80ijklmnop 2,13hijklmnop 8,20abc 4,32efghi 4,50efghi
0,5% 9,23a 4,81defgh 3,28ghijklmn 7,27abcd 5,03defgh 4,12fghij
1% 4,02fghijk 3,14ghijklmno 2,54hijklmnop 3,36ghijklm 2,79ghijklmnop 3,23ghijklmno
1,5% 1,10klmnop 0,00p 0,34op 0,75lmnop 1,25jklmnop 0,50mnop
NaCl (%)
Tanaman Kontrol dan Galur MutanC2 (1701) C3 (1704)IBA (%) IBA (%)0% 2,5% 5% 0% 2,5% 5%
0% 7,08abcde 1,85ijklmnop 3,23ghijklmno 8,87ab 4,41efghi 4,33efghi
0,5% 6,44bcdef 4,02fghijk 2,93ghijklmno 8,37ab 3,94fghijk 3,97fghijk
1% 3,63fghijkl 5,70cdefg 3,31ghijklmn 3,96fghijk 2,31hijklmnop 5,62cdefg
1,5% 1,25jklmnop 0,60mnop 0,70mnop 0,00p 0,40nop 0,00p
Keterangan : Nilai rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (α = 5%)
Pada pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% tanaman
kontrol mempunyai panjang akar yang paling baik dibandingkan dengan ketiga
galur mutan yaitu mencapai 4.02 cm. Pada pemberian konsentrasi NaCl 1.5%
dengan IBA 0% panjang akar planlet rata-rata mengalami penghambatan
pertumbuhan baik pada tanaman kontrol dan ketiga galur mutan dengan rerata
panjang akarnya 0-1.25 cm.
Pemberian konsentrasi NaCl 0% dan konsentrasi IBA hingga 5%, galur
mutan obs.1700 memiliki penampilan panjang akar yang lebih baik dari tanaman
kontrol dan kedua galur mutan lainnya dengan panjang akar 4.50 cm. Pada
pemberian konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% galur mutan obs.1704 mempunyai
panjang akar yang lebih baik dibandingkan tanaman kontrol dan kedua galur
mutan lainnya dengan panjang akar 5.62 cm. Dengan meningkatkan konsentrasi
NaCl hingga 1.5% dan IBA 5% pada tanaman kontrol dan keempat galur mutan
tersebut terjadi penekanan pada panjang akarnya karena pemberian konsentrasi
NaCl dan IBA yang tinggi sehingga pertumbuhan panjang akarnya menjadi
terhambat. Walaupun untuk galur mutan obs.1701, akarnya masih mengalami
pertumbuhan dengan panjang akar sekitar 0.70 cm dibandingkan tanaman kontrol
dan kedua galur mutan lainnya. Ini terlihat dari pengamatan panjang akar secara
visual pada umur 4 MST yang menunjukkan bahwa warna akar padi pada
konsentrasi NaCl 1.5% dan IBA 5% lebih suram dan rapuh dengan bulu-bulu akar
yang sedikit. Menurut McGuire dan Dvorah, 1981 dan Sriwidodo, 1985, dalam
Dinata (1985), hal ini disebabkan karena tingginya konsentrasi NaCl dalam media
pertumbuhan tanaman dapat mengakibatkan terjadinya penekanan pertumbuhan
panjang akar dan gangguan pada pembentukan akar-akar baru akibatnya dapat
mempengaruhi daya jelajah akar sehingga kemampuan untuk menjangkau unsur
hara berkurang. Dengan demikian besarnya konsentrasi zat pengatur tumbuh
dalam hal ini IBA 5% secara bersamaan juga dapat merusak bagian yang terluka.
Dengan kata lain, pengaruh lingkungan bergaram terhadap pertumbuhan
tanaman berhubungan langsung dengan ketahanan tanaman terhadap tekanan
osmotik dan keracunan oleh ion-ion spesifik seperti natrium dan klorida. Tanaman
yang tumbuh pada daerah yang mempunyai kelarutan garam yang tinggi akan
banyak menyerap ion dari garam-garam seperti Na+, Cl- dan SO4-. Adanya aliran
massa ke arah perakaran tanaman akan memungkinkan adanya gerakan dari ion-
ion tersebut ke arah perakaran tanaman, yang sampai pada batas tertentu dapat
ditolelir oleh tanaman dan bila lebih akan bersifat sebagai racun (Dinata, 1985).
Menurut Abidin (1980), ZPT yang tidak terlalu tinggi konsentrasinya yang
diberikan pada stek akar akan mendorong pertumbuhan panjang akar dan tunas.
Sedangkan menurut Wudianto, 1989, dalam Harsanti dan Mugiono (2001),
sebenarnya tanaman itu sendiri sudah mempunyai hormon tersendiri dalam tubuh
tumbuhan tersebut, namun berhubung yang ada pada tanaman itu jumlahnya
sangat sedikit maka perlu ditambah hormon sintetik yang diharapkan
pertumbuhan tanaman menjadi lebih cepat dari sebelumnya.
Seperti penelitian yang dilakukan oleh Ishak (1994) bahwa penggunaan
konsentrasi NaCl 1% dalam media MS telah menurunkan pertumbuhan panjang
akar padi Pelita I/I sebanyak 30% dan daun sekitar 47% terhadap kontrol,
sedangkan padi Atomita-2 pertumbuhan panjang akarnya turun sekitar 9% dan
daun 38% terhadap kontrol, dan akar padi Atomita-1 sekitar 19% dan daun 37%.
Sedangkan penggunaan konsentrasi NaCl 1.5% pada pertumbuhan panjang akar
Pelita I/I menurun hampir 69% dan daun 68%, pada Atomita-1 turunnya
pertumbuhan panjang akar dan daun adalah 77% dan 67%, sedangkan pada
Atomita-2 turunnya pertumbuhan panjang akar dan daun sekitar 74% dan 70%.
Selain itu juga menurut Blum, 1986, dalam Kurniasih (2002), penambahan
konsentrasi garam akan mengakibatkan lingkungan menjadi basa sehingga unsur
hara yang sebelumnya tersedia menjadi tidak tersedia, kemudian akar yang
ekstensif dan panjang merupakan salah satu sifat tanaman yang tahan terhadap
salinitas karena akar tersebut akan mampu mengeksplorasi ke daerah-daerah yang
lebih rendah kadar garamnya. Dengan demikian kadar garam yang tinggi dalam
larutan air di daerah perakaran tanaman menyebabkan tekanan osmotik yang
tinggi dan berkurangnya ketersediaan unsur K bagi tanaman (Bernstein, 1978,
dalam Dinata, 1985). Dimana menurut Doorenbos dan Pruitt, 1977, dalam Dinata
(1985), kemampuan tanaman menyerap air pada lingkungan bergaram akan
berkurang dan menimbulkan gejala mirip kekeringan yang ditandai dengan daun
cepat menjadi layu, terbakar, berwarna biru kehijauan, pertumbuhan daun yang
kecil dan akhirnya tanaman mati kekeringan.
Gambar 12. Panjang akar pada perlakuan NaCl 0% dan IBA 0% pada umur 4 MST
Gambar 13. Panjang akar pada perlakuan IBA 0%, 2,5% dan 5% umur 4 MST
Dari ketiga parameter yang diamati selama 4 MST yaitu persentase daya
tumbuh planlet, tinggi planlet dan panjang akar diketahui bahwa pada kombinasi
pemberian konsentrasi NaCl hingga 1% dan IBA 0% hasilnya menunjukkan galur
mutan obs.1700 dan obs.1704 rata-rata mempunyai persentase daya tumbuh yang
baik sekitar 90%-100% dengan rata-rata tinggi planlet untuk obs.1700 mencapai
20.51 cm dan obs.1704 mencapai 18.80 cm, sedangkan rata-rata panjang akar
untuk obs.1700 mencapai 3.36 cm dan obs.1704 mencapai 3.96 cm. Pada
konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% persentase daya tumbuh obs.1700 dan
obs.1704 sekitar 80%-100% dengan rata-rata tinggi planlet untuk obs.1700 dan
obs.1704 tidak berbeda jauh yaitu ± 20 cm, dan panjang akar obs.1700 hanya 3.23
cm sedangkan obs.1704 mencapai 5.62 cm.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Semakin tinggi konsentrasi NaCl yang diberikan (1.5%) maka persentase
daya tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet semakin menurun.
2. Konsentrasi IBA 5% memberikan pengaruh terhadap persentase daya
tumbuh, tinggi dan panjang akar planlet.
3. Dengan menggabungkan ketiga parameter pengamatan pada umur 4 MST
maka galur mutan obs.1704 lebih baik dibandingkan dengan tanaman kontrol
dan kedua galur mutan lainnya dengan persentase daya tumbuh 80%, tinggi
planlet 19.84 cm dan panjang akar 5.62 cm pada konsentrasi NaCl 1% dan
konsentrasi IBA 5%.
4. Kombinasi konsentrasi NaCl 1% dan IBA 5% adalah yang lebih baik dilihat
dari pertumbuhan planlet dimana persentase daya tumbuh, tinggi dan
panjang akar planlet masih bagus.
5.2 Saran
Untuk melengkapi dan menyempurnakan hasil penelitian ini disarankan
melanjutkan penelitian ini dengan studi lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2005. padi. http://id.wikipedia.org/wiki/Padi.(5 Agustus 2007)
AAK. 1990. Budidaya Tanaman Padi. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Abidin, Z. 1980. Dasar–dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh. Angkasa. Bandung.
Adhi, W. 1986. Pengelolaan Lahan Pasang Surut dan Lebak. Penerbit Pusat Penelitian Tanah Bogor. Bogor.
BATAN, 2003. Varietas Unggul Padi Hasil Kombinasi Teknologi Mutasi Radiasi dan Perkawinan Silang. Aplikasi Radiasi Di Bidang Pertanian. BATAN. Jakarta.
Basu, S. G.Gangopadhyay and B.B Mukherjee. 2002. Salt Tolerance in Rice In Vitro : Implication of Accumulation of Na+, K+ and Proline. Journal: Plant Cell, Tissue and Organ Culture, Vol.69, no.1
Bintoro, M. H. 1985. Seleksi Varietas Jagung yang Tahan Terhadap Salinitas. Tesis. IPB. Bogor.
Brock, R.D. 1979. Mutation Plant Breeding for Seed Protein Improvement in Cereals and Grain Legumes Proc. Symposium. IAEA/FAO/GSF. Neuherberg. Vienna.
Darussalam, M. 1989. Radiasi dan Radioisotop. Penerbit Tarsito. Bandung.
Dinata, K.K. 1985. Pengaruh Salinitas Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Padi Varietas Atomita II dan IR 32. Tesis. IPB. Bogor.
Donini, B. dan A. Micke. 1984. Use of Induced Mutations in Improvement of Vegetatively Propagated Crops. Induced Mutation for Crop Improvement in Latin Amerika. A Technical Document Issued by the IAEA. Vienna.
Dwimahyani, I. 1997. Perbaikan Regenerasi Mutan Tanaman Padi (Oryza sativa L.) Dengan Menggunakan NaCl. Risalah Pertemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radiasi. BATAN. Jakarta. Hal 43-45
Dwimahyani, I., dan Ishak. 2004. Mutation Breeding dan Biotechnology on Jatropha (Jatropha curcas L.) for Biodiesel Future Energy. Risalah Pertemuan Ilmiah Yogyakarta. Hal. 1-9.
Fatikah, I. 2004. Pengaruh Jenis Media Terhadap Regenerasi Galur Mutan Krisan (Chrysantheum morifolium) Secara In Vitro. FTT – ITI. Serpong.
Fitriyah, I. 2008. Konservasi Galur Mutan Jahe (Zingiber officinale Rosc.) Pada Berbagai Kombinasi Media MS dengan 2,4-D. Skripsi. FST – UIN. Jakarta.
Gautheret, R.J. 1995. The Nutrition of Plant Tissue Cultures. Plant Physiol. Hal. 433 - 484
George, E.F dan P.D Sherrington. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture. Exegation Limited. London.
Gunawan, L.W. 1987. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. IPB. Bogor.
Gunawan, L.W. 1992. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. IPB. Bogor.
Harsanti, L. dan Mugiono. 2001. Peningkatan Keragaman Sifat Agronomi Tanaman Melati Jasminum sambac (L.) W. Ait dengan Teknik Mutasi Buatan, dalam Risalah Pertemuan Ilmiah Aplikasi Teknik Nuklir PATIR-BATAN. Jakarta. Hal. 272-280.
Herawati, T dan Setiamihardja, R. 2000. Pemuliaan Tanaman Lanjutan. Diktat Kuliah. Program Studi Pemuliaan Tanaman. Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran. Bandung.
Hoeman, S. 2002. Penelitian Pemuliaan Tanaman Gandum (Triticum aestivum L.) dengan Teknik Mutasi. BATAN. Jakarta.
IAEA. 1977. Manual On Mutation Breeding, Second Edition. International Atomic Energy Agency. Vienna.
Ishak dan Soeranto. 1994. Regenerasi Galur In-Vitro Mutan Padi Gogo Sm-128/19 dan MG4. Zuriat, vol.5, No.2. Hal 2-3
Ishak. 1994. Analisis Kandungan Asam Amino Mutan Padi (Oryza sativa L.) C.V.Atomita-1 dan Atomita-2 Serta Hubungannya Dengan Toleransi Terhadap Salinitas. Zuriat, vol.5, No.2. Hal 56-64
Ismachin, M. 2000. Pemuliaan Tanaman dengan Mutasi Buatan. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi. BATAN. Jakarta.
Jagau, Y. 1993. Analisis Silang Dialel untuk Menentukan Parameter Genetik Karakter Agronomik yang Berkaitan dengan Ketegangan Terhadap Salinitas Pada Padi Sawah (Oryza sativa L.). Tesis. IPB. Bogor.
Kurniasih. 2002. Hasil Dan Sifat Perakaran Varietas Padi Gogo Pada Beberapa Tingkat Salinitas. Ilmu Pertanian, vol.9, No.1. Hal 1-10
Kyte, L. 1990. Plant for Test, an Introduction to Micropropagation. Timber Press. Portland.
Leoni, M. 2005. Pertumbuhan Eksplan Biji Galur Mutan Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Generasi M2 secara In Vitro dengan Media Induksi JR dan PS II. Skripsi. FTT – ITI. Serpong.
Lestari, Sukmadjaja, dan A. Kadir. 2005. Mutasi Induksi Dan Kultur In Vitro Untuk Ketahanan Kekeringan Tananam Padi (Oryza sativa L.) Varietas Gajah Mungkur, Tuwoti Dan IR 64. Risalah Seminar Ilmiah Penelitian dan Pengembangnan Aplikasi Isotop dan Radiasi. BATAN. Jakarta. Hal 111
Levitt, J. 1980. Responses of Plants to Enviromental Stresses: Water, Radiation, Salt and Other Stresses. Volume II. Academic Press. New York.
Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Micke, A dan B. Donini. 1993. Induced Mutation. In M. D. Hayward, N. O. Bosemark and I. Romagosa (Eds.). Plant Breeding: Principles and Prospect. Chapman and Hall. London.
Mugiono. 1989. Pewarisan Sifat Ketahanan Wereng Coklat Padi Mutan Atomita-1, A 227-6, MG-8 dan MG-18. Disertasi Doctor. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Nahlohy, Karmana, Darsa, dan Widiyanto. 1997. Variasi Somaklon Padi Hasil Induksi Kalus Dan Subkultur Pada Media Dengan Dan Tanpa NaCl. Zuriat, vol.8, No.2. Hal 64-67
Nybom, N. 1961. The Use of Induced Mutations for Improvement of Vegetatively Propagated Plants. In R.P. Murphy (Ed). Symposium on Mutation and Plant Breeding. Nationaly Academy Sciences. National Research Council. Washington D.C. 119 (1): hal. 141-147.
Poespodarsono, S. 1988. Dasar-dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. Pusat Studi Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor. Lembaga Sumberdaya Informasi IPB. Bogor.
Pramesti, G. 2007. Aplikasi SPSS 15.0 dalam Model Linier Statistika. PT. Elex Media Komputindo. Jakarta.
Saenong, S. 1993. Padi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. IPB. Bogor. Cet.2
Sastrodiharjo, S. 1978. Dasar-dasar Pemuliaan Mutasi dalam Pengantar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir. BATAN. Jakarta.
Sembiring, H dan A. Gani. 2009. http://bbpadi.litbang .deptan.go.id.(3 Maret 2009)
Soeranto, 2005. Pemuliaan Tanaman dengan Teknik Mutasi. Diktat Kuliah. Program Studi Biologi. Jurusan MIPA. Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta.
Sriyanti, D.P dan A. Wijayani. 1994. Teknik Kultur Jaringan Tanaman. Kanisius. Yogyakarta.
Stansfield, 1991. Theory and Problems of Genetics. Third Edition. Mc Graw Hill Books Company. Inc. New York.
Suwarno. 1985. Ringkasan Disertasi : Pewarisan dan Fisiologi Sifat Toleran Terhadap Salinitas Pada Tanaman Padi. IPB. Bogor.
Wattimena, G.A, dan N. Ansori, 1991. Pelestarian Plasma Nutfah Tanaman dalam Bioteknologi Pertanian II. Pusat Antar Universitas. IPB. Bogor.
Weaver, R.J. 1972. Plant Growth Subtances in Agriculture. W.M. Freman and co. San Fransisco.
Yusnita. 2003. Kultur Jaringan. Cara Memperbanyak Tanaman Secara Efesien. AgroMedia Pustaka. Jakarta.
Lampiran 1. Deskripsi Varietas Diah Suci (DS)
Status : Sudah dilepas berdasarkan SK Menteri Pertanian No.386/Kpts/TP.120/7/2003 pada tanggal 29 Juli 2003
Nomor Seleksi : Obs-1659 / PsJAsal – Usul : Seleksi pedigree dari radiasi benih F1
(Cilosari >< IR-74) dengan sinar gamma dosis 0,2 kGy
Golongan : Cere (Indica)Umur Tanaman : 115 - 120 hariBentuk Tanaman : TegakTinggi Tanaman : 110 – 115 cmAnakan Produktif : Banyak (15-20)Warna Kaki : HijauWarna Batang : HijauWarna Telinga Daun : Tidak berwarnaWarna Helai Daun : HijauWarna Daun : HijauMuka Daun : KasarPosisi Daun : TegakDaun Bendera : TegakTipe Malai : KelompokLeher Malai : Sebagian tertutupBentuk Gabah : RampingWarna Gabah : Kuning jeramiKerontokan : SedangKerebahan : TahanTekstur Nasi : Sangat pulenBobot 1000 Butir Gabah : 26 - 27 gramKadar Amilosa : 19 - 20 %Hasil Rata-rata : 9,400 ton / hektar gabah kering gilingKetahanan Terhadap Hama : Tahan hama wereng coklat biotipe 1 dan 2, agak
tahan biotipe 3Ketahanan Terhadap Penyakit : Tahan penyakit hawar daun strain III dan agak
tahan terhadap strain IVKeterangan : Cocok ditanam untuk lahan sawah dataran rendah
sampai ketinggian 0 – 650- meter diatas permukaan laut
Lampiran 2. Komposisi Media MS
Larutan Stok Dan Bahan Kimia Konsentrasi
Media g/l
Volume Larutan Stok Media (ml/l)
Stok (1)
Potassium Nitrate (KNO3)
Ammonium Nitrate (NH4NO3)
190
165 10Stok (2)
Cupric Sulfate
(CuSO4. 5H2O)
Magnesium Sulfate (MgSO4. 7H2O)
Manganese Sulfate (MnSO4.
4H2O)
Zink Sulfate
(ZnSO4. 7H2O)
0,0062
37,0
2,23
0,86
10
Stok (3)
Calsium Sulfate
(CaCl2. 2H20)
Cobaltous Chloride (CoCl2. 6H2O)
Potassium Iodide
(KI)
Stok (4)
Boric Acid (H3BO3)
Potassium Dihydrogen Orthophosphate
(KH2PO4)
Sodium molybdate (Na2MoO4. 2H20)
44,0
0,0025
0,083
0,62
17,0
0,025
10
5
Stok (5)
Glycine
Myo- Inositol
Nicotine Acid
Pyridoxine HCl
Thiamine HCl
0,20
10,0
0,05
0,05
0,04
5
Stok (6)
FeSO4. 7H2O
- Na2 EDTA
2,78
3,72
5
Gula Pasir
Bacto Agar
20
8Stok NaCl 0%
0,5 %
1 %
1,5 %Stok ZPT
IBA
0 mg/l
2,5 mg/l
5 mg/l
Lampiran 4. Hasil Anova Tinggi Planlet Padi Umur 2-4 MST
MST Sumber Jumlah Kuadrat
Derajat Bebas
Kuadrat Tengah Probabilitas
2 Perlakuan 4242.993(a) 47 NaCl 4.039.411 3 1.346.470 .000*
IBA 44.171 2 22.085 .155tn
Galur 50.114 3 16.705 .237tn
NaCl * IBA 11.164 6 1.861 .987tn
NaCl * Galur 27.051 9 3.006 .985tn
IBA * Galur 33.748 6 5.625 .823tn
NaCl * IBA * Galur 37.334 18 2.074 1000tn
Galat 2.250.962 192 11.724 Total 16.539.666 240 3 Perlakuan 13434.778(a) 47 NaCl 12.948.506 3 4.316.169 .000*
IBA 37.119 2 18.560 .356tn
Galur 72.700 3 24.233 .257tn
NaCl * IBA 177.894 6 29.649 .133tn
NaCl * Galur 69.052 9 7.672 .918tn
IBA * Galur 14.814 6 2.469 .991tn
NaCl * IBA * Galur 114.694 18 6.372 .993tn
Galat 3.429.253 192 17.861 Total 60.092.267 240 4 Perlakuan 25754.076(a) 47 NaCl 24.319.781 3 8.106.594 .000*
IBA 285.703 2 142.851 .024*
Galur 114.642 3 38.214 .384tn
NaCl * IBA 348.242 6 58.040 .164tn
NaCl * Galur 409.664 9 45.518 .287tn
IBA * Galur 52.290 6 8.715 .965tn
NaCl * IBA * Galur 223.754 18 12.431 .996tn
Galat 7.186.128 192 37.428 Total 116.547.458 240
Keterangan : * : berbeda nyata pada P < 0.05 tn : tidak berbeda nyata
Lampiran 5. Hasil Uji Duncan Tinggi Planlet Padi
5.1. Tinggi Planlet Padi Umur 2 MST
NaCl N Subset alpha = 0.051 2 3 4 1
1.5% 60 .7282d 1% 60 46.588c
0.5% 60 91.147b 0% 60 113.772a
Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000
Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)
5.2. Tinggi Planlet Padi Umur 3 MST
NaCl N Subset alpha = 0.051 2 3 1
1.5% 60 15.997c 1% 60 129.542b
0.5% 60 191.420a
0% 60 199.873a
Sig. 1.000 1.000 .176
Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)
5.3. Tinggi Planlet Padi Umur 4 MST
NaClN Subset alpha = 0.05
1 2 3 1IBA N
Subset alpha = 0.05
1 2 11.5% 60 22.455c 2.5% 80 174.001b
1% 60 186.263b 0% 80 185.307 185.307ab
0% 60 264.897a 5% 80 200.626a
0.5% 60 272.965a Sig. .193 .079 Sig. 1.000 1.000 .421
Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)
Lampiran 7. Hasil Anova dan Hasil Uji Duncan Panjang Akar Padi 4 MST
Hasil Anova Panjang Akar Padi 4 MST
KeteranganJumlah Kuadrat
Derajat Bebas
Kuadrat Tengah Probabilitas
Perlakuan 1520.204(a) 47NaCl 829.783 3 276.594 .000* IBA 280.884 2 140.442 .000* Galur 9.833 3 3.278 .430tn
NaCl * IBA 244.594 6 40.766 .000* NaCl * Galur 63.560 9 7.062 .042*
IBA * Galur 37.288 6 6.215 .111tn
NaCl * IBA * Galur 54.261 18 3.014 .640tn
Galat 681.468 192 3.549 Total 5.333.854 240
Keterangan : * : berbeda nyata pada P < 0.05 tn : tidak berbeda nyata
Hasil Uji Duncan Panjang Akar Padi 4 MST
NaClN Subset alpha = 0.05
1 2 3 1IBA N
Subset alpha = 0.05
1 2 11.5% 60 .5742c 5% 80 27.970b
1% 60 36.368b 2.5% 80 28.994b 0% 60 49.545a 0% 80 51.414a
0.5% 60 52.848a Sig. .731 1.000 Sig. 1.000 1.000 .338
Keterangan : Angka dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut jarak uji Duncan (P>0.05)
Lampiran 8. Gambar Penampilan Planlet Hidup, Planlet Mati, Planlet Yang Terkontaminasi
(a) (b)
(c)
Keterangan : (a) : Planlet hidup(b) : Planlet mati (c) : Planlet yang terkontaminasi
Lampiran 9. Gambar Rata-Rata Persentase Daya Tumbuh Planlet Umur 4 MST
Keterangan : (a) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Varietas DS umur 4 MST(b) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1700 umur 4 MST(c) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1701 umur 4 MST(d) : Diagram Rata-rata Kemampuan Hidup Obs.1704 umur 4 MST
0
5
10
15
20
25
30
Jum
lah
Plan
let/b
otol
NaCl 0% 24 21 24
NaCl 0.5% 24 21 24
NaCl 1% 24 27 27
NaCl 1.5% 3 0 9
0% 2.5% 5%
IBA
Variet as DS (C0)
0
5
10
15
20
25
30
35
Jum
lah
Plan
let/b
otol
NaCl 0% 30 30 24
NaCl 0.5% 30 30 27
NaCl 1% 30 21 30
NaCl 1.5% 9 9 6
0% 2.5% 5%
IBA
Obs.1700 (C1)
0
5
10
15
20
25
30
35
Jum
lah
Plan
let/b
otol
NaCl 0% 30 21 27
NaCl 0.5% 30 27 30
NaCl 1% 24 21 24
NaCl 1.5% 6 3 6
0% 2.5% 5%
IBA
Obs.1701 (C2)
0
5
10
15
20
25
30
35
Jum
lah
Plan
let/b
otol
NaCl 0% 27 24 24
NaCl 0.5% 27 30 24
NaCl 1% 27 21 24
NaCl 1.5% 0 3 0
0% 2.5% 5%
IBA
Obs.1704 (C3)