OPTIMASI TEKNIK STERILISASI DAN APLIKASI ZAT PENGATUR

30 Jurnal Biologi Vol 5 No 5 Tahun 2016

OPTIMASI TEKNIK STERILISASI DAN APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH UNTUK MENINGKATKAN PERKECAMBAHAN BIJI KENIKIR (Cosmos caudatus) SECARA IN VITRO Sterilization Techniques and Growth Regulator Hormone to Germination of Kenikir Seed Oleh: Anisa Anggraeni, Universitas Negeri Yogyakarta [email protected] Abstrak Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui teknik sterilisasi dan media pertumbuhan yang optimum untuk meningkatkan perkecambahan biji kenikir (Cosmos caudatus). Terdapat tiga teknik sterilisasi yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu teknik sterilisasi 1 (TS1), teknik sterilisasi 2 (TS2), dan teknik sterilisasi 3 (TS3). Medium pertumbuhan yang digunakan adalah Murashige Skoog (MS) baik tanpa ataupun dengan penambahan 1 ppm BAP dan 0,25 ppm NAA (Shoot Induction Medium/SIM). Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif dengan parameter pengamatan berupa waktu berkecambah yang dinyatakan dalam hari setelah tanam (hst), persentase biji yang berkecambah, persentase eksplan yang terkontaminasi, persentase jenis kontaminan yang tumbuh, dan persentase biji yang tumbuh menjadi tanaman. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi sterilan yang tepat dapat menekan kontaminasi pada kultur biji kenikir. Teknik sterilisasi yang tepat adalah TS3 yaitu sterilisasi menggunakan detergen selama 5 menit dan alkohol 70% selama 10 menit.Masing-masing sterilan digunakan sebanyak 2 kali dan setiap pergantian sterilan, eksplan dibilas dengan akuades selama 5 menit.Penggunaan media SIM terbukti mampu meningkatkan perkecambahan biji kenikir. Kata kunci: kenikir, perkecambahan, sterilisasi, zat pengatur tumbuh Abstract The purpose of this study are to determine the sterilization techniques and optimum growth media to improve seed germination of kenikir (Cosmos caudatus). There are three sterilization techniques carried out in this research that sterilization technique 1 (TS1), sterilization techniques 2 (TS2), and sterilization techniques 3 (TS3). Growth medium used was Murashige Skoog (MS) either without or with the addition of 1 ppm BAP and 0.25 ppm NAA (Shoot Induction Medium/ SIM). This research analyze is quantitative descriptive with 5 parameters include time observation germinated expressed in days after planting (dap), the percentage of seeds that germinate, the percentage of contaminated explants, the percentage of contaminants that grow, and the percentage of seeds that grow into plants. The results of this study indicate that the combination of optimum sterilizing can suppress contamination of kenikir seed culture. Optimum sterilization techniques are TS3 that soaking in detergent for 5 minutes and in 70% alcohol for 10 minutes. Each sterilan used 2 times and rinsed with distilled water for 5 minutes between sterilization. The use of SIM media showed to increase kenikir seed germination . Keywords: kenikir, germination, sterilization, plant growth regulators

Optimasi Teknik Sterilisasi (Anisa Anggraeni) 31

PENDAHULUAN Kenikir merupakan berumur

(Cosmos

caudatus)

tanaman

perenial

kegagalan

kultur

kontaminasi,

kalus

banyak

karena peneliti

pendek yang tergolong

menggunakan eksplan dari tanaman

dalam famili Asteraceae. Tanaman

yang ditanam secara in vitro. Eksplan

ini banyak mengandung senyawa

tersebut umumnya diperoleh dengan

metabolit

sekunder

yang

dapat

mengecambahkan biji.

digunakan

sebagi

sumber

obat-

Perkecambahan

in

vitro

obatan seperti flavonoid, senyawa

seringkali mengalami kendala karena

aromatik,

saponin,

sangat dipengaruhi oleh viabilitas biji

glikosida, kuersentin, hidroksiegenol,

dan keberhasilan sterilisasi eksplan.

dan koneferil alkohol (Hayati et al.,

Peningkatan perkecambahan dapat

2012:2; Abas et al., 2003:245;

dilakukan dengan menambahkan zat

Fuzzati et al., 1995:409). Oleh

pengatur tumbuh pada media kultur

karena itu, diperlukan metode yang

in vitro seperti BAP dan NAA.

polifenol,

efektif dan efisien guna memperoleh

Tahap awal kultur in vitro yang

bahan-bahan aktif yang bermanfaat

memiliki peranan penting dalam

dari kenikir dalam jumlah yang

keberhasilan kultur tersebut adalah

banyak dan waktu yang singkat.

sterilisasi

bahan

Salah

eksplan

agar

satu

metode

digunakan

untuk

produksi

senyawa

yang

dapat

meningkatkan metabolit

sekunder adalah kultur kalus.

tanaman terbebas

atau dari

kontaminasi. Sterilisasi merupakan penghancuran

atau

pemusnahan

terhadap semua kontaminan. Hal

Eksplan untuk kultur kalus

yang terpenting dalam sterilisasi

dapat berasal dari tanaman, baik

adalah

yang ditanam secara konvensional

usaha untuk mendapatkan eksplan

(in vivo) maupun in vitro. Eksplan

yang steril dan menjaga agar jaringan

yang

ditanam

memiliki

secara

kelemahan

in

vitro karena

mengkombinasikan

antara

eksplan tidak rusak akibat tingginya konsentrasi

desinfektan

membutuhkan teknik sterilisasi yang

(Pancaningtyas, 2011:5) Sterilisasi

lebih sulit. Untuk mengurangi tingkat

dapat

dilakukan

secara

kimiawi


dengan menggunakan deterjen dan

Jurusan Pendidikan Biologi FMIPA

alkohol 70%. Deterjen adalah bahan

UNY.

sterilan

Target/ Subjek Penelitian

yang

digunakan

untuk

menghilangkan lapisan lilin yang

Populasi

dari

penelitian

ini

melekat di permukaan eksplan dan

adalah tanaman kenikir (Cosmos

menghilangkan

mikroba

caudatus), sementara itu sampel dari

yang melekat. Alkohol merupakan

penelitian ini adalah biji kenikir

denaturan protein, suatu sifat yang

(Cosmos caudatus).

memberikan aktivitas antimikrobial

Prosedur

sebagian

pada alkohol. Alkohol yang umum dipakai

untuk

Penelitian ini dilakukan dengan

sterilisasi

adalah

mensterilisasi alat dan media tumbuh

alkohol konsentrasi 70%

karena

yang

akan

digunakan

memakai

efektif memecah protein yang ada di

autoclaf; membuat media tumbuh

dalam

(Adji,

berupa MS0 dan SIM, kemudian

2007:2). Penelitian ini difokuskan

melakukan sterilisasi dan penanaman

pada

sesuai dengan rancangan penelitian.

mikroorganisme

kajian

penggunaan

bahan

sterilan dan media tumbuh untuk

Data, Instrumen, dan Teknik

meningatkan

Pengumpulan Data

perkecambahan

biji

kenikir.

Parameter waktu berkecambah yang dinyatakan dalam hari setelah

METODE PENELITIAN

tanam (hst), persentase biji yang

Jenis Penelitian

berkecambah,

Penelitian

ini

menggunakan

persentase

eksplan

yang terkontaminasi, persentase jenis

analisis deskriptif kuantitatif yaitu

kontaminan

penelitian yang menyajikan data-data

persentase biji yang tumbuh menjadi

faktual

tanaman.

kemudian

dianalisis

dan

ditampilkan dalam bentuk tabel. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2015-Juni 2016 di Laboratorium

Kultur

Jaringan

yang

tumbuh,

dan


Tabel 1. Rancangan penelitian Perla kuan A B C D E F

Media tanam MS0 SIM MS0 SIM MS0 SIM

TS 1 TS 2 v v -

v v -

menggunakan rumus jumlah biji yang

TS3 v v

berkecambah

dibagi

jumlah eksplan dikali 100% c.

Persentase

eksplan

yang

terkontaminasi

dihitung

menggunakan rumus: eksplan yang

terkontaminasi

tiap

perlakuan dibagi dengan jumlah

Keterangan:

eksplan tiap perlakuan dikali

a. TS : Teknik Sterilisasi b. TS 1 : alkohol 10 menit + alhokol 10 menit

100% d.

alkohol 10 menit e. MS0: Media dasar Murashige and Skoog f. SIM: MS0 + 1 ppm BAP + 0,25 NAA

dibedakan

bakteri yang dinyatakan dalam

10 menit + alkohol 10 menit

5 menit + alkohol 10 menit +

kontaminan

menjadi dua yaitu jamur dan

c. TS 2: deterjen 5 menit + alkohol

d. TS 3: deterjen 5 menit + deterjen

Jenis

bentuk persentase e.

Persentase

eksplan

yang

berkecambah dihitung dengan rumus:

eksplan

berkecambah

tiap

yang perlakuan

dibagi dengan jumlah eksplan tiap perlakuan dikali 100%

Teknik Analisis Data Teknik analisis data untuk setiap parameter penelitian yang digunakan

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Waktu Berkecambah

adalah sebagai berikut. a.

Waktu berkecambah dihitung menggunakan pertama

rumus

hari

berkecambah

tiap

eksplan dibagi jumlah eksplan b.

Persentase berkecambah

biji

yang dihitung

Waktu eksplan

berkecambah

berbeda-beda

setiap

(tabel

2).

Waktu berkecambah pada perlakuan A, B, dan F secara berurutan adalah 22 hst, 8 hst, dan 8 hst. Sementara itu, perlakuan

C,

D,

dan

E

tidak

menunjukkan adanya perkecambahan


biji

tanaman.Waktu

paling

cepat

berkecambah

ditunjukkan

oleh

ditambahkan tidak cukup mampu untuk merangsang inisiasi tunas pada

perlakuan B dan F.

eksplan secara in vitro.

Tabel 2. Perkecambahan lebih cepat pada media SIM

Persentase Biji yang Berkecambah

Perlakuan

Waktu Berkecambah (hst) 22 8 0 0 0 8

A B C D E F

Persentase

eksplan

yang

berkecambah pada perlakuan A, B, C, D, E, dan F secara berurutan adalah 10%, 15%, 0%, 0%, 0%, dan 10%. Eksplan yang paling banyak berkecambah perlakuan

terdapat

B

dengan

pada persentase

menunjukkan

perkecambahan sebesar 15% dan

bahwa penggunaan zat pengatur

eksplan yang tidak berkecambah

tumbuh

terdapat pada perlakuan C, D, dan E

Penelitian

ini

pada

medium

akan

memberikan respon yang berbeda

(tabel 3).

pada eksplan yang ditanam. Gowen

Tabel 3. Persentase Biji yang Berkecambah lebih banyak pada media SIM

dan Altman (Pamungkas, 2015:12) mengatakan

bahwa

pembentukan

tunas secara in vitro dipengaruhi oleh adanya sitokinin yang tinggi pada media kultur dan jenis sitokinin yang paling efektif adalah BAP. Namun, penambahan sitokinin pada media

Perlakuan A B C D E F

Persentase Biji yang Berkecambah (%) 10 15 0 0 0 10

yang diikuti dengan penambahan auksin akan menghambat inisiasi tunas. Secara fisiologis, jika auksin eksogen ditambahkan maka akan menghambat

keluarnya

sitokinin

endogen pada eksplan. Pada saat auksin eksogen ditambahkan, maka berapapun

sitokinin

yang

Penambahan

zat

pengatur

tumbuh pada media kultur dapat meningkatkan

persentase

perkecambahan.

Kauth

(2005:92)

menyatakan

bahwa

untuk

meningkatkan

persentase

perkecambahan pada biji tanaman


dapat dilakukan dengan memberikan

pada semua perlakuan tetapi dengan

zat pengatur tumbuh seperti sitokinin

waktu kemunculan yang berbeda-

dan auksin yang penting untuk

beda. Waktu munculnya kontaminasi

mendorong perkecambahan biji.

pada perlakuan A, B, C, D, E, dan F

Faktor

yang

mempengaruhi

secara berurutan adalah 6; 11,5; 11,7;

persentase perkecambahan biji secara

5,5; 10,7; dan 12,1 (tabel 4).

in

Tabel 4. Persentase Eksplan yang Terkontaminasi paling Sedikit pada Perlakuan B

vitro

antara

lain

tingkat

kematangan biji, kesterilan ruang, alat, dan media yang digunakan dalam kultur jaringan. Selain itu, keadaan biji yang belum masak juga akan

terhambat

dalam

pertumbuhannya (Lestiana, 2015:9). Menurut Kuswanto (2003:20) laju penurunan viabilitas biji dipengaruhi

Persentase Waktu Perla Eksplan yang Munculnya kuan Terkontamin Kontaminasi asi (%) (hst) A 90 6 B 85 11,5 C 100 11,7 D 100 5,5 E 100 10,7 F 90 12,1

oleh sifat genetis dari varietas atau spesies, kondisi biji pada waktu disimpan,

kondisi

Usaha pencegahan kontaminasi

ruang

eksternal dilakukan dengan sterilisasi

penyimpanan biji, keseragaman seed

permukaan bahan tanaman.Namun,

lot, dan serangan cendawan.

infeksi

Persentase Eksplan yang Tidak

dihilangkan

Terkontaminasi

permukaan.Upaya

Persentase eksplan yang tidak

internal

tidak

dengan

kontaminan

dapat sterilisasi

menghilangkan

internal

ditempuh

terkontaminasi pada setiap perlakuan

dengan perlakuan antibiotik atau

berbeda-beda karena pada penelitian

fungisida yang sistemik. Menurut

ini masih terdapat eksplan yang

Sutakaria

terkontaminasi. Persentase eksplan

patogen dapat mempertahankan diri

yang terkontaminasi pada perlakuan

dalam bentuk miselium atau dalam

A, B, C, D, E, dan F secara berurutan

bentuk

adalah 90%, 85%, 100%, 100%,

endosperm, kulit atau permukaan

100%, dan 90%.Kontaminasi muncul

eksplan.

(Rahmawati,

lain

di

dalam

2008:23)

embrio,


disebabkan oleh jamur mula-mula

Persentase Jenis Kontaminan Persentase

kontaminan

terlihat di permukaan dan atau tepi

berupa jamur pada perlakuan A, B,

media yang kontak langsung dengan

C, D, E, dan F secara berurutan

dinding botol.Media dan eksplan

adalah 55%, 35%, 30%, 10%, 40%,

tampak

dan

berbentuk kapas berwarna putih dan

60%.

jenis

Persentase

jenis

diselimuti

oleh

kontaminan berupa bakteri pada

spora yang berwarna hitam.

perlakuan A, B, C, D, E, dan F

Persentase

secara berurutan adalah 25%, 45%,

menjadi Tanaman

55%, 65%, 60%, dan 65% (tabel 5). Tabel 5. Jenis Kontaminan yang Paling Banyak Muncul Perlaku an A B C D E F

Persentase Jenis Kontaminan (%) Jamur Bakteri 55 25 35 45 30 55 10 65 40 60 60 65

Biji

Penelitian

yang

ini

hifa

Tumbuh

menunjukkan

bahwa eksplan yang berkecambah menjadi

tanaman

terdapat

pada

perlakuan A, B, dan F secara berurutan adalah 10%, 15%, dan 10%. Sedangkan perlakuan C, D, dan E tidak tumbuh menjadi tanaman baru.

Rata-rata

pertumbuhan

tanaman kenikir yang ditanam pada media MS0 adalah 3,33% dan Rata-

Kontaminasi terjadi langsung

rata pertumbuhan tanaman kenikir

pada eksplan yang ditandai dengan

yang ditanam pada media SIM

munculnya lendir berwarna putih

adalah 8,33% (tabel 6).

hingga kuning di sekeliling eksplan

Tabel 6. Persentase Rata-rata Pertumbuhan Biji yang Paling Baik Ditanam pada Media Tumbuh SIM

yang menyebabkan tanaman akan basah. Hal ini dikarenakan bakteri langsung

menyerang

terhadap

jaringan dari tubuh tumbuhan itu sendiri 2012:5).

(Tuhuteru

dan

Kontaminasi

Raharjo, yang

disebabkan oleh jamur dapat terlihat jelas pada media.Kontaminasi yang

Perlak uan A B C D E F Rerata

MS0

SIM

10% 0% 0% 3,33%

15% 0% 10% 8,33%


Gunawan

(1992:80)

direndam alkohol 70% selama 10

dengan

menit lagi lalu dibilas menggunakan

dalam

akuades selama 5 menit. Medium

medium dapat menstimulasi sel-sel

SIM (MS0 + 1 ppm BAP dan 0,25

jaringan

ppm

mengungkapkan adanya

NAA

bahwa dan

BAP

parenkim

untuk

NAA)

dapat

menginduksi

membelah.Sitokinin telah diketahui

perkecambahan kenikir seperti pada

memainkan peranan penting dalam

perlakuan B.

hampir semua aspek pertumbuhan

Saran

dan

perkembangan

tanaman

Saran dari penelitian adalah

termasuk di dalamnya pembelahan

diperlukan

adanya

sel, inisiasi, dan pertumbuhan tunas,

mendalam

tentang

penggunaan

serta

desinfektan

untuk

mengurangi

perkembangan

fotomorfogenesis.

kajian

lebih

kontaminasi internal yang terbawa oleh eksplan maupun kontaminasi

SIMPULAN DAN SARAN

ekternal yang berasal dari lingkungan

Simpulan

dalam kultur biji kenikir. Selain itu

Berdasarkan yang

telah

hasil

penelitian

dilakukan

dapat

juga

diperlukan

mendalam

kajian

tentang

lebih variasi

disimpulkan bahwa teknik sterilisasi

konsentrasi BAP dan NAA serta

yang

diperlukan

adanya

kontaminasi pada kultur biji kenikir

penggunaan

sitokinin

seperti

yang

seperti zeatin, BA, Zip dan auksin

disterilisasi menggunakan deterjen

jenis lain seperti 2,4-D; IAA; dan

selama

IBA

tepat

pada

5

dapat

perlakuan

menit,

menekan

F

dibilas

menggunakan akuades selama 5

untuk

percobaan jenis

lain

meningkatkan

keberhasilan kultur biji kenikir

menit lalu dimasukkan ke deterjen lagi selama 5 menit dan dibilas

DAFTAR PUSTAKA

dengan akuades selama 5 menit.

Abas, F., Shaari, K., Lajis, N.H., Israf, D.A., dan Kalsom, Y.U. 2003

Eksplan selanjutnya dimasukkan ke dalam alkohol 70% selama 10 menit dibilas akuades selama 5 menit dan

Antioxidative and radical scavenging properties of the constituents isolated from Cosmos caudatus Kunth. Nat.


Prod. Sciences, Volume 9, Nomor 4. Hlm. 245-248. Adji, Dhirgo. 2007. Perbandingan Efektivitas Sterilisasi Alkohol 70%, Inframerah,, Otoklaf, dan Ozon terhadap Pertumbuhan Bakteri Bacillus subtilis. Jurnal Sain Veteriner, Volume 25, Nomor 1. Hlm. 17-24. Fuzzati, Nicola, Sutarjadi, Wahyu Dyatmiko, Abdul Rahman, dan Kurt Hostettmann. 1995. Phenylpropane derivatives from roots of Cosmos caudatus. Phytochemistry, Vol. 39. Hlm. 409-412. Gunawan. 1988. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Hayati, Septi Nur, Ema Damayanti, Hardi Julendra, dan Ahmad Sofyan. 2012. Antibacterial Activity of Kenikir (Tagetes erecta L.) Leaves Extract Against Pathoogenic Bacteria and Lactic Acid Bacteria Isolated from Chickens. Proceeding. Hlm. 1-8. Kauth.

2005. In vitro Seed Germination and Seedling Development of Calapogon tuberosus and Sacoila lanceolata Two Florida Native Terresetrial Orchids. Thesis. Florida: University of Florida.

Kuswanto, Hendarto. 2003. Teknologi Pemrosesan

Pengemasan & Penyimpanan Benih. Yogyakarta: Kanisius. Lestiana, Afif. 2015. Pertumbuhan Biji Anthurium secara in vitro pada Media Alternatif Pupuk Daun dan Lama Pencahayaan yang Berbeda. Skripsi. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta. Pamungkas, Saktiyono. 2015. Pengaruh Konsentrasi NAA dan BAP terhadap Pertumbuhan Tunas Eksplan Tanaman Pisang Cavendish (Musa paradisiaca) melalui Kultur In Vitro. Gontor Agrotech Science Jurnal, Volume 2, Nomor 1. Hlm. 3245. Pancaningtyas, Sulistyani dan Cahya Ismayadi. 2011. Sterilisasi Uang pada Perbanyakan Somatic Embryogenesis Kakao (Theobroma cacao L.) untuk Penyelamatan Embrio Terkontaminasi. Pelita Perkebunan, Vol 27, No. 1. Hlm. 1-10. Rahmawati, Melly Siti. 2008. Pengaruh BAP dan GA3 terhadap Perkecambahan Heliconia caribaea Lam. secara In Vitro. Skripsi. Bogor: IPB. Tuhuteru, Hehanussa, dan Raharjo. 2012. Pertumbuhan dan Perkembangan Anggrek Dendrobium anosmum pada Media Kultur in vitro dengan Beberapa Konsentrasi Air Kelapa. Agrologia, Volume 1, Nomor 1. Hlm. 1-12.

OPTIMASI TEKNIK STERILISASI DAN APLIKASI ZAT PENGATUR

Recommend Documents