INISIASI KALUS TEBU

INISIASI KALUS TEBU ( Saccharum hybrid, L.) VARIETAS PS 091 PADA MEDIUM MS-I SECARA IN VITRO DI PUSAT PENELITIAN PERKEBUNAN GULA INDONESIA

LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN

OLEH ELSADA TRISTA PRASANTI NIM 150342605463

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI BIOLOGI JUNI 2018


LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN diajukan kepada Universitas Negeri Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan matakuliah Pratek Kerja Lapangan (PKL)




LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN diajukan kepada Universitas Negeri Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan matakuliah Pratek Kerja Lapangan (PKL)



LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL) oleh Elsada Trista Prasanti yang berjudul ”Inisiasi Kalus Tebu ( Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 pada Medium MS-I Secara In Vitro di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia ”

ini telah diperiksa dan disetujui,

Malang, 14 Agustus 2018 Pembimbing Lapangan

Dr. Wiwit Budi Widyasari

NIK. 87930618

Malang, 14 Agustus 2018 Pembimbing Kampus

Dr. Betty Lukiati, M.S

NIP. 195702271982032002

Mengetahui,

Mengesahkan,

Ketua Jurusan Biologi,

Dekan FMIPA UM

Dr. Hadi Suwono, M.Si

Dr. Markus Diantoro, M.Si

NIP. 196705151991031007

NIP. 196612211991031001

RINGKASAN

Prasanti, Elsada Trista. 2018. Inisiasi Kalus Tebu (Saccharum (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 pada Medium MS-I Secara In Vitro di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia. Laporan PKL, Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. Pembimbing Lapangan: Ali Dr. Wiwit Budi Widyasari, Pembimbing Kampus Dr. Betty Lukiati, M.S. MS -I, in vitro, Praktek Kerja Lapangan. Kata Kunci : Inisiasi kalus, tebu, PS 091, MS-I,

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kegiatan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) yang berjudul ” Tingkat Browning Kalus Pada Perbanyakan

Tebu

(Saccharum

Officinarum L ) Varietas Ps 093 Secara In – Vintro Di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia” ini dapat diselesaikan dengan baik. Laporan PKL ini sebagai bentuk bukti pelaksanaan kegiatan PKL yang telah dilakukan selama 32 hari efektif. Dalam penlisan ini tidak sedikit bantuan yang telah penulis terima dari beberapa pihak yang berupa informasi dan bimbingan. Berkaitan dengan itu semua, maka pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan capan terima kasih kepada: 1. Dr. Betty Lukiati, M.S selaku dosen pembimbing utama yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penelitian ini. Dr. Wiwit Budi Widyasari selaku dosen pembimbing lapangan yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam melaksanakan praktik kerja lapangan di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia Pasuruan. 1. …… selaku dosen penguji, atas saran dan masukan yang membangun untuk perbaikan laporan ini. 2. Ayah, ibu, kakak, dan keluarga besar yang telah memberi doa, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan penelitian. 3. Bapak Syahrudin yang telah memberikan informasi serta arahan tentang Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia. 4. Bapak Pujiono yang telah banyak memberikan arahan dalam penelitian ini. 5. Keluarga Laboratorium Kultur Jaringan Tebu: Pak Marsulam, Pak M. Sofian, Pak M. Azhar, Pak Cahya Nurcahya. Terimakasih atas bantuan dan dukungan kepada penulis selama menjalankan penelitian. 6. Teman-teman yang telah membantu selama penelitian : Zendi, Dhea, dan Fahrun. 7. Pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas perhatian, dukungan, doa, dan bantuan kepada penulis selama ini. Semoga hasil penelitian ini dapat berguna bagi pihak yang memerlukan.

Malang, Agustus 2018 Penulis

DAFTAR ISI COVER …………………………………………………………………………… . HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………….. LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………………… RINGKASAN………………………………………………………………………. KATA PENGANTAR ……………………………………………………………… DAFTAR ISI ……………………………………………………………………… . DAFTAR TABEL ………………………………………………………………… . DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………… DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………………… BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………….

LATAR BELAKANG……………………………………………………………… TUJUAN …………………………………………………………………………… HIPOTESIS………………………………………………………………………… KEGUNAAN PENELITIAN………………………………………………………. ASUMSI PENELITIAN …………………………………………………………… BAB II KAJIAN PUSTAKA ……………………………………………………

PROFIL PUSAT PENELITIAN PERKEBUNAN GULA INDONESIA (P3GI)…. Lokasi………………………………………………………………………. Tahun Beroperasi…………………………………………………………… Motto……………………………………………………………………….. Visi dan Misi……………………………………………………………….. Fungsi………………………………………………………………………. Layanan…………………………………………………………………….. Struktur Organisasi…………………………………………………………. TEBU (Saccharum sp.) …………………………………………………………….. Sejarah Tebu (Saccharum sp.) …………………………………………….. Deskripsi Tebu (Saccharum sp.)…………………………………………… Botani Tebu (Saccharum sp.) ……………………………………………… Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 ……………………………..

KULTUR JARINGAN TUMBUHAN……………………………………………... Manfaat Kultur Jaringan Tumbuhan……………………………………….. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Teknik In Vitro………… Metode Kultur Jaringan Tumbuhan………………………………………… Media Kultur Jaringan Tumbuhan …………………………………………. Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)……………………………………………….. Inisiasi Pembentukan Kalus………………………………………………… Kendala dalam Kultur Jaringan Tumbuhan ……………………………….. BAB III METODE ………………………………………………………………...

RANCANGAN PENELITIAN…………………………………………………….. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN………………………………………….. POPULASI DAN SAMPEL……………………………………………………….. ALAT DAN BAHAN………………………………………………………………. Pembuatan Medium MS-I …………………………………………………. Isolasi dan Penanaman Eksplan……………………………………………. PROSEDUR KERJA ………………………………………………………………. Pembuatan Medium MS-I 1,5 Liter ………………………………………… Persiapan Bahan Tanam……………………………………………………. Penanaman Eksplan………………………………………………………… PENGUMPULAN DATA………………………………………………………….. TEKNIK ANALISIS DATA ………………………………………………………. BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA ………………………………………… BAB V PEMBAHASAN ………………………………………………………….. BAB VI PENUTUP ……………………………………………………………….. DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………... LAMPIRAN………………………………………………………………………..

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Sarana dan Prasarana P3GI Pasuruan…………………….. Tabel 2. Alat dan Bahan Pembuatan Medium MS-I……………….. Tabel 3. Komposisi Medium MS-I untuk 1 Liter………………….. Tabel 4. Alat dan Bahan Isolasi dan Penanaman Eksplan………….

DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar 1. Halaman Depan P3GI …………………………………………………. Gambar 2. Gedung Perpustakaan P3GI, (a) Tampak luar, (b) Tampak dalam. ……………………………………………………………………… Gambar 3. Rumah Kaca P3GI ……………………………………………………... Gambar 4. Gedung G P3GI (Laboratorium Kultur Jaringan Tebu) ……………….. Gambar 5. Tanaman Tebu (Saccharum officinarum) ……………………………… Gambar 6. Ampas Tebu …………………………………………………………… Gambar 7. Batang Tebu (Saccharum sp.) …………………………………………. Gambar 8. Akar Tebu (Saccharum sp.) ……………………………………………. Gambar 9. Daun Tebu (Saccharum sp.) …………………………………………… Gambar 10. Bunga Tebu (Saccharum sp.) ………………………………………… Gambar 11. Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 ………………………..

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

Lampiran 1. Denah Lokasi Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI)…………………………………………………………… Lampiran 2. Presensi Selama PKL ………………………………………………… Lampiran 3. Surat Balasan dari P3GI Pasuruan …………………………………… Lampiran 4. Surat Keterangan Dosen Pembimbing PKL …………………………. Lampiran 5. Data Pertumbuhan Kalus Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 ……………………………………………………………. Lampiran 6. Dokumentasi Kegiatan, Alat, Bahan d an Hasil Kultur Jaringan Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091……………………

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi di berbagai bidang sangat pesat, terutama dalam bidang bioteknologi pertanian. Bioteknologi bidang pertanian dapat menyelesaikan masalah-masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara konvensional. Bioteknologi tanaman berkembang dengan cepat di berbagai sektor dan meningkatkan keefektifan cara-cara menghasilkan produk dan jasa. Salah satu kegiatan dan pengembangan bioteknologi tanaman saat ini adalah kultur jaringan (Sunarlim & Sutrisno, 2003). Menurut Flowler (dalam Sudrajad, dkk., 2016: 619), kultur jaringan tanaman merupakan salah satu bidang bioteknologi yang tidak hanya didominasi oleh kalangan akademis, tetapi telah menjadi alat utama bagi perbanyakan tanaman dan pencaharian varietas tanaman baru oleh industri hortukultura dan tanaman pangan. Indrayanto

(dalam

Sudrajad,

dkk.,

2016:

619)

menyatakan

bahwa

bidang

bioteknologi pertanian kultur jaringan selain dimanfaatkan sebagai cara untuk perbanyakan tanaman juga dimanfaatkan plasma nutfah, variasi monoklonal dan sebagai sarana bagi rekayasa genetika untuk memperoleh tanaman yang bernilai tinggi. Perguruan tinggi merupakan institusi pembentuk sumber daya manusia yang memiliki tugas untuk menciptakan lulusan yang berkualitas agar mampu bersaing di dunia kerja secara global. Peran perguruan tinggi tertuang dalam pelaksanaan Tridharma perguruan tinggi, yaitu: dharma pendidikan, penelitian, dan pengabdian masyarakat. Setiap peran perguruan tinggi harus berjalan beriringan untuk dapat mengembangkan IPTEK, sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan manusia dengan penerapan ilmu pengetahuan yang diperoleh dalam kehidupan bermasyarakat. Praktik Kerja Lapangan (PKL) merupakan sarana belajar bagi mahasiswa dalam mengaplikasikan ilmu yang didapat dari perkuliahan di lingkungan kerja dan di kehidupan masyarakat. Praktik Kerja Lapangan diharapkan dapat menjembatani

pertukaran informasi antara pihak perguruan tinggi dan pihak instansi. PKL dapat menjadi wadah bagi mahasiswa untuk menerapkan ilmu yang didapat sehingga mampu memasuki dunia kerja. Tujuan lain dari PKL agar mahasiswa memiliki wawasan baru serta pengalaman bekerja sesuai bidang ilmunya, sehingga mampu menciptakan lulusan-lulusan berkualitas yang dapat bersaing di dunia kerja dan mampu berperan dalam kehidupan bermasyarakat. Salah satu instansi yang berkaitan erat dengan kajian bidang biologi khususnya bergerak dibidang bioteknologi tumbuhan adalah Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) Pasuruan, Jawa Timur. Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan di P3GI diharapkan dapat memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk mengenal dan mengetahui secara langsung tentang instansi sebagai salah satu penerapan disiplin

dan

pengembangan

karier.

Mahasiswa

dapat

menambah

wawasan,

pengalaman, serta skill yang baik dalam wirausaha dan dunia kerja.

B. Alasan Pemilihan Objek PKL

Tebu merupakan tanaman penting yang bernilai ekonomi tinggi di berbagai negara, terutama di negara berkembang yang beriklim tropis seperti Indonesia karena kandungan gulanya yang tinggi pada bagian batangnya. Di Indonesia dengan usaha meningkatkan produksi tanaman tebu diharapkan dapat mendorong perekonomian negara dengan penambahan atau penghematan devisa negara. Batang tebu dimanfaatkan terutama sebagai bahan dasar utama dalam industri gula dan bahan baku industri lainnya seperti farmasi, kimia, pakan ternak, pupuk, jamur, dan lainlain. Farid (2003) menyatakan bahwa, pengembangan industri gula saat ini tidak hanya berperan penting dalam pertumbuhan perekonomian negara, tetapi juga berkaitan langsung dengan pemenuhan kebutuhan pokok rakyat. Pada tahun 2008, Indonesia berhasil meningkatkan produksi tebu hingga mencapai 2.800.946 ton pada luas areal penanaman tebu nasional 438.957 hektar setelah sebelumnya pada tahun 2003 mengalami penurunan produksi hingga mencapai 1.631.918 ton pada luas penanaman 335.725 hektar (Deptan, 2009). Angka tersebut harus tetap ditingkatkan

seiring dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk dan permintaan produk tebu sebagai bahan baku industri. Oleh karena itu, program pengembangan dan peningkatan produktivitas tanaman tebu, termasuk penyediaan bibit dalam skala besar, cepat, dan murah menjadi hal yang sangat perlu dilakukan. Jajala (dalam Suhesti, dkk., 2015: 78) menyatakan bahwa tebu merupakan tanaman dengan tingkat keragaman varietas yang tinggi, di mana setiap varietas memerlukan kondisi tertentu dalam pengelolaannya. Perbanyakan tanaman tebu umumnya dilakukan secara vegetatif melalui setek. Di beberapa negara tropis, 2-3 bagian buku (nodus) batang tebu digunakan sebagai bahan tanaman baru, namun metode tersebut memiliki kekurangan seperti waktu dalam perbanyakan lebih lama, membutuhkan tanaman induk dan tenaga yang banyak, kontaminasi patogen yang sulit dihindari, dan ketergantungan musim tanam. Selain itu juga dapat terjadi degenerasi klonal atau peluruhan genetik tanaman yang dapat merugikan. Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi tebu adalah menggunakan varietas unggul. Sejak tahun 2009, P3GI telah melakukan terobosan baru dalam perakitan varietas tebu unggulan melalui persilangan dari kerabat liar dan telah menghasilkan beberapa klon harapan dari hasil introduksi sifat-sifat kerabat liar. Saat ini klon harapan tersebut sudah melewati proses seleksi dan uji daya hasil pendahuluan. Dari hasil evaluasi uji daya hasil pendahuluan, diperoleh beberapa klon yang menunjukkan hasil tebu melebihi induknya (Irsyad, dkk., 2016). Salah satunya adalah pada varietas PS 091 yang baru disahkan pada tahun 2017. Untuk mengetahui penampilan dan daya adaptasi dari tebu varietas PS 091 perlu dilakukan uji penampilan karakter unggul. Salah satu teknik yang dapat digunakan dalam uji ini adalah kultur in vitro. Sudarmadji (dalam Dewi, dkk., 2016: 244) menyatakan bahwa salah satu metode perbanyakan planlet tebu varietas PS 091

dalam kultur in vitro adalah

melalui kalus. Kalus adalah sekumpulan sel amorphous (belum terdiferensiasi) yang terbentuk dari sel-sel yang membelah terus menerus secara in vitro atau di dalam tabung. Kalus dapat diperoleh dari bagian tanaman seperti akar, batang dan daun. Secara histologi, kalus berasal dari pembelahan berkali-kali sel-sel parenkim di

sekitar berkas pengangkut dan beberapa elemen penyusun berkas pengangkut kecuali xylem. Dari inisiasi pembentukan kalus dapat memastikan karakteristik keunggulan tanaman tebu varietas PS 091.

C. Tujuan

Tujuan adanya Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) sebagai berikut. 1. Memperoleh pengalaman baru mengenai cara beradaptasi, berkomunikasi, dan berinteraksi dalam dunia kerja. 2. Melatih menjadi tenaga kerja yang kreatif, terampil, tangkas, mandiri, jujur, dan bertanggung jawab. 3. Meningkatkan pemahaman dan mengaplikasikan teori yang didapat selama perkuliahan khususnya dibidang pertanian. 4. Mengetahui perbanyakan tanaman tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS091 secara in vitro melalui tahapan inisiasi kalus di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia Pasuruan.

D. Hipotesis

Hipotesis dari proposal penelitian ini sebagai berikut. 1) Terdapat inisiasi kalus tanaman tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091 berpengaruh pada medium MS-1 di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia Pasuruan. 2) Tidak terdapat inisiasi kalus tanaman tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091 berpengaruh pada medium MS-1 di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia Pasuruan.

D. Kegunaan Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang berkepentingan, yaitu: 1) Peneliti



Sebagai sarana untuk menambah wawasan pengetahuan dalam bentuk eksperimen



Mendorong minat untuk melakukan penelitian lebih lanjut di bidang botani, fisiologi tumbuhan, biologi sel tumbuhan dan genetika tumbuhan.

2) Pembaca 

Memberi wawasan dan memberikan informasi mengenai inisiasi kalus tebu dan karakter (Saccharum hybrid, L.) varietas PS091 secara in vitro di pusat penelitian perkebunan gula Indonesia.



Mendorong minat pembaca untuk melakukan suatu eksperimen atau penelitian di bidang botani, fisiologi tumbuhan, biologi sel tumbuhan dan genetika tumbuhan sebagai dasar untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang bidang terkait.

E. Asumsi Penelitian

Penelitian ini diasumsikan sebagai berikut. 1) Kondisi fisik medium yang digunakan disamakan. 2) Faktor lingkungan yang mempengaruhi yaitu suhu dan intensitas cahaya disamakan. 3) faktor fisiologis tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091 dianggap sama.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Profil Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI)

Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) merupakan salah satu lembaga penelitian dari Asosiasi Penelitian Perkebunan Indonesia (APPI) yang beranggotakan BUMN Perkebunan dan perusahaan perkebunan swasta. Dalam pelaksanaan kegiatannya P3GI dan Pusat Penelitian Perkebunan (Puslitbun) yang lain dibina dan diawasi oleh Dewan Pembina Puslitbun yang terdiri dari unsur pemerintah dan anggota APPI. Seperti halnya Puslitbun yang lain, P3GI diharapkan menghasilkan teknologi dan landasan kebijakan yang dapat memandu pembangunan industri perkebunan di Indonesia pada umumnya dan industri gula pada khususnya. Pusat penelitian perkebunan didirikan untuk mengemban misi dan melaksanakan tugas yakni memberikan inovasi teknologi dan konsepsi-konsepsi baru yang diperlukan guna kelangsungan dan kemajuan subsektor perkebunan. Maksud dari pembentukan P3GI adalah untuk menunjang kemajuan usaha-usaha di bidang pergulaan melalui kegiatan penelitian dan pengembangan teknologi, pelayanan dan konsultasi. Dengan adanya layanan-layanan yang diberikan oleh Pusat Penelitian Gula diharapkan industri gula nasional dapat mengembangkan potensi yang dimiliki secara optimal.

Gambar 1. Halaman Depan P3GI

Sumber: Dokumen Pr ibadi, 2018

A

B

Gambar 2. Gedung Perpustakaan P3GI, (A) Tampak luar, (B) Tampak dalam.


Gambar 3. Rumah Kaca P3GI

Sumber: Dokumen Pribadi, 2018

Gambar 4. Gedung G P3GI (Laboratorium Kultur Jaringan Tebu)


Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) Pasuruan merupakan pusat penelitian gula tertua di Indonesia. Pusat penelitian ini mulai beroperasi pada 1887, semula bernama Het Proefestation voor de Java Suiker Industrie. Pada awalnya pusat penelitian gula ini didirikan untuk mengatasi wabah penyakit sereh dan mengimbangi perkembangan bit gula di Eropa. Pada 1921 pusat penelitian gula Pasuruan memberi andil besar terhadap indsutri gula dunia dengan ditemukannya bibit tebu POJ 2878 yang tahan terhadap penyakit sereh dan segera tersebar luas di seluruh perkebunan tebu di berbagai belahan dunia, disusul kemudian penemuan bibit tebu POJ 3016 yang mampu menghasilkan tebu 18 ton per hektar pada 1930. Pemerintah kemudian menasionalisasi pusat penelitian gula ini pada 1958 dan mengubah namanya menjadi Balai Penyelidikan Perusahaan Perusahaan Gula (BP3G). Pada tahun 1987 pusat penelitian ini berganti nama menjadi Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI). Untuk mendukung kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang industry pergulaan P3GI memiliki sarana sebagai berikut. Tabel 1. Sarana dan Prasarana P3GI Pasuruan

No

1

Uraian

Kebun Percobaan,Koleksi Plasma Nutfah Tebu dan Kebun

Satuan

146,65 ha

Karantina 2

Laboratorium Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman

1 unit

3

Laboratorium Agronomi

1 unit

4

Laboratorium Tanah

1 unit

5

Laboratorium Proteksi Tanaman

1 unit

6

Laboratorium Pengolahan hasil dan Bahan Olah

1 unit

7

Laboratorium Engineering Pertanian

1 unit

8

Laboratorium Diversifikasi Produk dan Pengolahan

1 unit

9

Laboratorium Kultur Jaringan

1 unit

10

Laboratorium Jasa Analisis (Sertifikasi KAN)

3 unit

11

Laboratorium Jasa Kalibrasi

1 unit

12

Workshop Alat Mesin Pertanian

1 unit

13

Experimental Plan Pengolahan Gula

1 unit

14

Stasiun Klimatologi

1 unit

15

Rumah Kaca

9 unit

16

Hardening

1 unit

Sumber: a. Lokasi

: Jalan Pahlawan No.25, Pasuruan 67126, Jawa Timur. Telp

(0343)421086, Fax (0343) 421178 b. Tahun Beroperasi : 1887 - Sekarang c. Motto : Penelitian, Pelayanan, dan Pengembangan d. Visi dan Misi:

- Visi: 1) Penggerak utama pertumbuhan industri gula melalui penelitian-penelitian terobosan. 2) Pendamping Industri gula dengan menghasilkan dan menyediakan paket-paket teknologi untuk mengatasi masalah aktual serta menyediakan pakar untuk jasa konsultasi. 3) Pendukung upaya perkembangan yang dilakukan pabrik gula dengan melakukan penelitian dan adaptasi.

- Misi: 1) Mempelajari dan mencarikan upaya untuk menanggulangi kendala dalam pembangunan bidang pergulaan Nasional 2) Mengidentifikasi dan mengupayakan pemecahan masalah-masalah yang dihadapi oleh industri pergulaan dan pabrik gula pada khususnya. 3) Melakukan kegiatan pengembangan dan pelayanan kepada perusahaan gula, demi mencapai efektivitas kerja dan efisiensi pengelolaannya dalam arti seluasluasnya. e. Fungsi

Sebagai lemmbaga yang mengabdi pada industry gula, yang mencakup BUPN (PTP Gula) dan PT Gula, maka P3GI mempunyai fungsi/ tugas Tri Dharma yaitu 1) Melaksanakan penelitian/ riset dengan tujuan meningkatkan produksi gula/ pemanis di Indonesia, untuk memenuhi Swasembada gula dan mengusahakan kelebihan produk untuk ekspor. 2) Menyampaikan hasil-hasil penelitian untuk kepentingan industri gula dan peningkatan hasil pendapatan baik bagi petani/ pekebun tebu/ bahan pemanis, dan 3) Memberikan bantuan teknikan dan saran kepada PTP/ PT Gula maupun petani. f.

Layanan

1) Penjualan Produk (Bahan Tanam, Pupuk, Pengolahan Limbah, Pengolahan Gula, Produk Hayati). 2) Penelitian (Uji Efikasi, Analisa, Kalibrasi, Audit, Uji Kelayakan).

B. Tebu (Saccharum sp.) 1. Sejarah Tebu (Saccharum sp.)

Banyak ahli berpendapat bahwa tanaman tebu berasal dari Irian, dan dari sana menyebar ke kepulauan Indonesia yang lain, Malaysia, Filipina, Thailand, Burma dan India. Dari India kemudian dibawa ke Iran sekitar tahun 600 M dan selanjutnya oleh orang-orang Arab dibawa ke Mesir, Maroko, Spanyol dan Zanzibar. Beberapa peneliti yang lain berkesimpulan bahwa tanaman ini berasal dari India berdasarkan catatan-catatan kuno dari negeri tersebut. Bala tentara Alexander the Great mencatat adanya tanaman di negeri itu ketika mencapai India pada tahun 325 SM (Tjokroadikoesomo & Baktiar, 2005). Dari perkembangan zaman, tanaman tebu terus ditemukan dengan varietas warna pada batang tebu yang berbeda-beda berikut ini gambar tanaman tebu yang secara umum sering dijumpai dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 5. Tanaman Tebu (Saccharum officinarum )

Sumber: Tjokroadikoesomo & Baktiar, 2005

2. Deskripsi Tebu (Saccharum sp.)

Dalam sistem taksonomi tumbuhan, tanaman tebu termasuk ke dalam kingdom Plantae, divisi Spermathophyta, subdivisi Angiospermae, kelas Monocotyledone, ordo Glumiflorae / Poales, familli Graminae /Poaceae, subfamili Panicoideae, tribe Andropogoneae, genus Saccharum (Indrawanto, dkk., 2010). Terdapat lima species

Saccharum yaitu Saccharum officinarum L. (2n = 180), Saccharum spontaneum L. (2n = 40-128), Saccharum barberi Jeswiet (2n = 82-124), Saccharum sinense Roxb.emend. Jeswiet (2n = 82-124), dan Saccharum robustum brandes et Jeswwit ex Grassl (2n = 60-194) (Lahay, 2009). Zultinar, dkk. (dalam Nababan, dkk., 2014: 1) menyatakan bahwa tebu (Saccharum sp.) merupakan tanaman perkebunan semusim. Tebu termasuk ke dalam famili Poaceae atau lebih dikenal sebagai kelompok rumput-rumputan. Tebu tumbuh di dataran rendah daerah tropika dan dapat tumbuh juga di sebagian daerah subtropika. Manfaat utama tebu adalah sebagai bahan baku pembuatan gula pasir. Ampas tebu atau lazimnya disebut bagasse adalah hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu yang berasal dari bagian batang tanaman tebu. Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling. Untuk lebih jelasnya, berikut ini gambar tanaman tebu dari hasil proses penggilingan dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 6. Ampas Tebu

Sumber: Nababan, dkk., 2014

3. Botani Tebu (Saccharum sp.)

Pada buku-buku tebu terletak mata tunas (Gambar 7) yang dapat tumbuh menjadi kuncup tanaman baru dan terdapat mata akar tempat keluarnya akar untuk kehidupan kuncup tersebut. Akar tebu juga dapat berkembang menjadi akar setek yang berfungsi sebagai jangkar tanaman sehingga tebu dapat berdiri kokoh dan akar dapat tumbuh ke bawah tanah hingga 5 m sehingga memungkinkan untuk menyerap asupan air dan nutrisi dari tanah (Gambar 8) (Miller & Gilbert, 2006). Batang tebu bersifat keras, tidak bercabang, dan di penampangnya terdapat lingkaran. Batang tebu juga memiliki lapisan lilin yang berwarna putih keabu-abuan dan biasanya banyak terdapat pada batang yang masih muda (Gambar 7) (James, 2004). Bentuk daun tebu berwujud helaian dengan pelepah seperti pita berseling kanan dan kiri. Daun tebu merupakan daun tidak lengkap, yang terdiri dari helai daun dan pelepah daun, serta tidak memiliki tangkai daun. Tulang daun sejajar, di tengah berlekuk. Tepi daun kadangkadang bergelombang serta berbulu keras (Gambar 9) (Indrawanto dkk., 2010). Bunga tebu berupa malai dengan panjang antara 50 — 80 cm. Cabang bunga pada tahap pertama berupa karangan bunga dan pada tahap selanjutnya berupa tandan dengan dua bulir panjang 3 — 4 mm. Terdapat pula benangsari, putik dengan dua kepala putik dan bakal biji. Sistem perakaran tebu berbentuk serabut, tebal, dan berwarna putih (Gambar 10) (Indrawanto dkk., 2010).

Gambar 7. Batang Tebu (Saccharum sp.)

Sumber: J ames,2004

Gambar 8. Akar Tebu (Saccharum sp.)

Sumber: J ames,2004

Gambar 9. Daun Tebu (Saccharum sp.)

Sumber: J ames,2004

Gambar 10. Bunga Tebu (Saccharum sp.)

Sumber: J ames,2004

Struktur tanah yang baik untuk pertanaman tebu adalah tanah yang gembur sehingga aerasi udara dan perakaran berkembang sempurna. Tanaman tebu tumbuh dengan baik pada tanah yang memiliki pH 6 — 7,5 , akan tetapi masih toleran pada pH antara 4,5 — 8,5. Dalam masa pertumbuhan tanaman tebu membutuhkan banyak air, sedangkan saat masak tanaman tebu membutuhkan keadaan kering agar pertumbuhan terhenti. Apabila hujan tetap tinggi maka pertumbuhan akan terus terjadi dan tidak ada kesempatan untuk menjadi masak sehingga rendemen menjadi rendah (Indrawanto dkk., 2010). 4. Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091

Tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091 merupakan varietas terbaru yang telah menerima hak PVT oleh Pusat PVTPP pada 24 Oktober 2017. Varietas ini memiliki ciri batang berbentuk ruas silindris dengan susunan lurus, warna hijau kekuningan dengan bercak merah, lapisan lilin sedang, retakan tumbuh tidak ada, cincin tumbuh melingkar datar menyinggung, teras lubang kecil, bentuk buku ruas konis terbalik, alur mata tidak ada, kerapatan sedang (7-8), dan diameter sedang. Daun berwarna hijau, lebar sedang (4-6 cm), lengkung tegak, telinga daun tegak dan kuat, bulu bidang tidak ada, sifat lepas pelepah daun mudah, warna sendi segitiga daun hijau kekuningan. Mata tunas tebu terletak pada bekas pangkal pelepah daun

berbentuk oval, sayap mata berukuran sama lebar dengan tepi sayap rata, rambut jambul tidak ada, rambut tepi basal tidak ada, rambut tepi basal tidak ada, dan pusat tumbuh di atas tengah mata. Sifat-sifat khusus lainnya adalah ketahanan terhadap hama penyakit, toleran terhadap penggerek batang dan pucuk, tahan terhadap mosaic dan mosaic bergaris, toleran terhadap pokkahbung, tahap terhadap blendok, sangat rentan terhadap luka api (Pusat PVTPP, 2017). Tebu varietas PS 091 dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 11. Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091

Sumber: Pusat PVTPP, 2017

C. Kultur Jaringan Tumbuhan Wattimena, dkk., (dalam Suminar, dkk., 2015: 12 ) menyatakan bahwa kultur jaringan (tissue culture) adalah suatu teknik mengisolasi bagian-bagian tanaman (sel, sekelompok sel, jaringan, organ, protoplasma, tepung sari, ovari dan sebagainya), ditumbuhkan

secara

tersendiri,

dipacu

untuk

memperbanyak

diri,

akhirnya

diregenerasikan kembali menjadi tanaman lengkap yang mempunyai sifat sama seperti induknya dalam suatu lingkungan yang aseptik (bebas hama dan penyakit). Selanjutnya teknik ini juga disebut kultur in vitro (in vitro culture) yang artinya kultur di dalam wadah gelas. Dasar pengembangan kultur jaringan adalah totipotensi. Totipotensi merupakan potensi suatu sel untuk dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman yang lengkap. Setiap sel akan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap dan utuh apabila ditempatkan pada kondisi yang sesuai (Kumar dkk., 2011). Tahapan kultur jaringan meliputi inisiasi, multiplikasi, perpanjangan dan induksi akar (pengakaran), dan aklimatisasi. Kegiatan inisiasi meliputi persiapan eksplan, sterilisasi eksplan hingga mendapatkan eksplan yang bebas dari mikroorganisme kontaminan. Multiplikasi merupakan tahap perbanyakan eksplan dengan subkultur (pemindahan eksplan dalam media baru yang berisi Zat Pengatur Tumbuh (ZPT))

secara berulang-ulang untuk mempertahankan stok bahan tanaman (eksplan). Pengakaran merupakan kegiatan terakhir sebelum planlet dipindahkan ke kondisi luar. Aklimatisasi ialah proses pemindahan/pengadaptasian planlet dari kondisi in vitro ke kondisi luar/lapangan (Kumar dkk., 2011). 1. Manfaat Kultur Jaringan Tumbuhan

Menurut Darmono (2003) manfaat yang bisa didapatkan dari kultur jaringan adalah sebagai berikut : a. Bibit dapat diperbanyak dalam jumlah besar dan relatif cepat. b. Bibit unggul, cepat berbuah serta tahan hama dan penyakit. c. Seragam atau sama dengan induknya, tetapi dapat juga menimbulkan keberagaman. d. Efisiensi tempat dan waktu. e. Tidak tergantung musim, dapat diperbanyak secara kontinyu. f.

Untuk skala besar biaya lebih murah.

g. Cocok untuk tanaman yang sulit beregenerasi. h. Menghasilkan tanaman bebas virus. i.

Menghasilkan bahan bioaktif/metabolit sekunder tanpa menanam di luar atau di lapang.

j.

Kultur jaringan sesuai dengan program pemuliaan konvensional seperti penyelamatan embrio.

k. Produksi bahan-bahan sekunder dapat melalui kultur sel, jaringan, danorgan, misalnya produksi papain dari pepaya. l.

Proses tukar-menukar plasma nutfah menjadi lebih mudah.

m. Plasma nutfah bisa disimpan dalam bentuk sel-sel yang kompeten dalam regenerasi. 2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Teknik In Vitro

Sel-sel tanaman yang diinduksi dapat diarahkan ekspresi totipotensinya tergantung dari tujuannya. Keberhasilan ekspresi tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu seleksi bahan tanaman, teknik sterilisasi eksplan, komposisi media, penambahan zat pengatur tumbuh, dan faktor lingkungan di mana kultur ditempatkan.

Bahan tanaman yang digunakan biasanya merupakan bagian tanaman yang masih aktif membelah. Kondisi bahan tanaman yang digunakan sebagai eksplan harus sehat dan kuat. Kondisi bahan tanam antara satu tanaman dengan tanaman lainnya sangat berbeda. Untari dan Puspitaningtyas (2006), menyatakan bahwa kondisi fisiologi tumbuhan memberikan respon yang berbeda terhadap perlakuan yang diberikan. Selanjutnya Zulkarnain (2009) menambahkan bahwa jaringan yang kurang aktif sering menginginkan modifikasi jenis dan takaran zat pengatur tumbuh selama proses pengkulturan dan semakin tua organ eksplan yang digunakan, maka proses pembelahan dan regenerasi sel cenderung semakin menurun. Bahan eksplan biasanya mengandung debu, kotoran-kotoran, dan berbagai sumber kontaminan lainnya pada permukaan eksplan terlebih jika bahan yang digunakan berasal dari lapangan. Terdapat beberapa sumber kontaminan mikroorganisme pada sistem in vitro antara lain: media tanam yang kurang steril, lingkungan kerja, pelaksanaan yang kurang hati-hati, eksplan yang kurang steril, dan serangga atau hewan kecil yang berhasil masuk ke dalam botol kultur setelah diletakkan dalam ruang inkubasi. Penggunaan bahan sterilan mutlak dibutuhkan dalam perbanyakan tanaman secara in vitro. Dalam kultur in vitro perbanyakan tanaman tanpa penggunaan bahan sterilan (kontrol) akan menghasilkan tingkat kontaminasi eksplan yang tinggi. Seperti yang disampaikan oleh Gunawan (2007), 80% kontaminasi terjadi 11 hari setelah inokulasi pada perlakuan tanpa menggunakan bahan sterilan (kontrol) pada eksplan anggrek kuping gajah (Bulbophyllumbeccarii). Bahan-bahan sterilan pada umumnya bersifat racun, selain dapat membunuh kontaminan, bahan tersebut juga dapat mematikan jaringan tanaman. Rismayani (2010) mengatakan konsentrasi bahan sterilan yang kecil membuat eksplan rentan terhadap patogen, namun semakin tinggi konsentrasi bahan sterilan maka akan menghambat perkembangan jaringan planlet pada tanaman Aglaonema sp. Larutan hipoklorit (natrium dan kalsium) telah terbukti mampu mengatasi kontaminasi permukaan pada beberapa tanaman. Seperti yang dilaporkan Rismayani dan Hamzah (2010) penggunaan bahan sterilisasi kloroks 3% mampu mensterilkan jaringan Aglaonema sp. dengan sempurna dan meningkatkan jumlah tunas tanaman. Selain itu menurut Khairunisa (2009), penggunaan alkohol 70%

selama 3 menit efektif dalam mensterilkan tanaman binahong ( Anredera cordifolia) dengan tingkat keberhasilan mencapai 92.76%. Penanganan bahan tanaman yang berasal dari lapangan lebih sulit dibandingkan dengan tanaman yang dipelihara di dalam rumah kaca. Nurhaimi-Haris dkk. (2009) menggunakan bahan pra-sterilan desogerme dalam mengatasi masalah kontaminan pada eksplan karet dengan hasil yang baik. Desogerme memiliki kemampuan merusak membran dan sel protein berbagai jenis mikrob namun cukup aman untuk jaringan tanaman, sehingga cukup efektif digunakan sebagai desinfektan. Penggunaan merkuri klorida (HgCl2) telah banyak dilakukan untuk mengatasi kontaminan yang berasal dari lapangan. Penggunaan bahan tersebut merupakan pilihan terakhir sebab merupakan bahan yang sangat beracun dan dapat mencemari lingkungan jika penanganannya tidak dilakukan dengan hati-hati. 4. Metode Kultur Jaringan Tumbuhan

Metode kultur jaringan memerlukan beberapa tahap, yaitu (1) penyediaan bahan tanaman (eksplan) dari induk terpilih, (2) sterilisasi eksplan yang ak an ditanam pada media inisiasi, (3) penanaman pada media untuk penggandaan atau multiplikasi tunas, (4) penanaman pada media untuk perakaran atau pembentukan plantlet, dan (5) aklimatisasi (Sukmadjaja dan Mariska, 2003). Pemilihan sumber eksplan dengan tepat akan menentukan keberhasilan perbanyakan secara in vitro. Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh aktif, karena mempunyai daya regenerasi yang tinggi, sel-selnya masih aktif membelah diri, dan relatif lebih bersih sehingga kecil kemungkinannya untuk terkontaminasi (Yusnita, 2003). 5. Media Kultur Jaringan Tumbuhan

Media kultur terdiri dari beberapa komponen utama berupa garam mineral, gula sebagai sumber karbon, dan air (Prakash et al., 2004). Komponen lainnya dalam media kultur yang sering digunakan adalah suplemen organik, pemadat (gel atau agar-agar) dan zat pengatur tumbuh. Menurut Prakash et al. (2004), ekstrak tanaman juga sering digunakan sebagai campuran dalam media atau yang disebut adenda. Jenis adenda yang sering digunakan adalah air kelapa, jus tomat, dan ekstrak pisang,

yang efektif dalam menyediakan campuran nutrisi organik dan ZPT yang belum terdefinisi dengan jelas. Berbagai komposisi media kultur telah terformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan. Contohnya, komposisi Knudson C (1946), Heller (1953), Nitsch dan Nitsch (1972), Gamborg et al., B5 (1976), Linsmaier dan Skoog-LS (1965), Murashige dan SkoogMS (1962), serta Woody Plant Medium-WPM (Lloyd dan McCown, 1980 dalam Yusnita, 2003). 6. Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)

Zat pengatur tumbuh (ZPT) terdiri dari golongan sitokinin dan auksin. Auksin mempunyai peran ganda tergantung pada struktur kimia, konsentrasi, dan jaringan tanaman yang diberi perlakuan. Pada umumnya auksin digunakan untuk menginduksi pembentukan kalus, kultur suspensi, dan akar, yaitu dengan memacu pemanjangan dan pembelahan sel di dalam jaringan kambium (Pierik, 1987). Untuk memacu pembentukan kalus embriogenik dan struktur embrio somatik seringkali auksin diperlukan dalam konsentrasi yang relatif tinggi. Zat pengatur tumbuh tanaman berperan penting dalam mengontrol proses biologi dalam jaringan tanaman (Davies, 1995; Gaba, 2005). Perannya antara lain mengatur kecepatan pertumbuhan dari masing-masing

jaringan

dan

mengintegrasikan

bagian-bagian

tersebut

guna

menghasilkan bentuk yang kita kenal sebagai tanaman. Aktivitas zat pengatur tumbuh di dalam pertumbuhan tergantung dari jenis, struktur kimia, konsentrasi, genotipe tanaman serta fase fisiologi tanaman (Satyavathi et al., 2004; George, 1993; Dodds dan Roberts, 1982). Dalam proses pembentukan organ seperti tunas atau akar ada interaksi antara zat pengatur tumbuh eksogen yang ditambahkan ke dalam media dengan zat pengatur tumbuh endogen yang diproduksi oleh jaringan tanaman (Winata, 1987). Golongan sitokinin adalah turunan dari adenin. Golongan ini sangat penting dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis (Wattimena, 1988; Gunawan, 1992). Selain pembelahan sel, sitokonin mampu menstimulasi pertumbuhan tunas dalam kultur in vitro. Sitokinin dengan konsentrasi yang tinggi (1-10 mg/l) mampu menginduksi pembentukan tunas, namun menghambat pembentukan akar (Beyl,

2000).

Menurut

Wattimena

(1988),

sitokinin

juga

dapat

mempengaruhi

perkembangan embrio dan memperlambat proses penghancuran butir-butir klorofil. Pengaruh sitokinin pada berbagai proses tersebut diduga pada tingkat pembuatan protein, mengingat kesamaan struktur sitokinin dengan adenin yang merupakan komponen DNA dan RNA. Sitokinin yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah BAP (6-benzylaminopurine), 2iP (IPA) [N6-(2-isopentyl)adenine], Kinetin (6furfurylaminopurine), Zeatin

Thidiazuron

(1-phenyl-3-(1,2,3-thiadiazol-5-yl)urea,

(4-hydroxy-3-methyl-trans-2-butenylaminopurine)

(Torres,

1989).

dan Jenis

sitokinin yang sering digunakan adalah BAP, kinetin, dan zeatin. Umumnya BAP lebih banyak digunakan karena relatif lebih murah dan tahan degradasi (Gunawan, 1992). Penambahan auksin atau sitokinin ke dalam media kultur dapat meningkatkan konsentrasi zat pengatur tumbuh endogen di dalam sel, sehingga menjadi “faktor pemicu” dalam proses tumbuh dan perkem bangan jaringan. Untuk memacu pembentukan tunas dapat dilakukan dengan memanipulasi dosis auksin dan sitokinin eksogen (Poonsapaya et al., 1989). Kombinasi antara sitokinin dengan auksin dapat memacu morfogenesis dalam pembentukan tunas (Flick et al., 1993). 7. Inisiasi Pembentukan Kalus

Inisiasi pembentukan kalus merupakan salah satu langkah penting yang menentukan keberhasilan teknik kultur in vitro. Kalus merupakan massa sel yang tidak terorganisir, pada mulanya sebagai respon terhadap pelukaan (wounding). Pembelahan selnya menjadi tidak terkendali, sel-selnya mengalami proliferasi yaitu membelah terus menerus dengan sangat cepat, hal ini dimungkinkan karena sel-sel tumbuhan yang secara alamiahnya bersifat autotrof dikondisikan menjadi heterotrof oleh adanya nutrisi yang cukup komplek dan zat pengatur tumbuh didalam medium kultur. Selain dari luka bekas irisan, kalus juga dapat berasal

dari

pembelahan

sel-sel

kambium

yang

terus

membelah

dan

berproliferasi. Proliferasi sel-sel akan terjadi lebih baik jika eksplan yang digunakan berasal dari jaringan yang masih muda. Sel-sel kalus secara fisiologis dan

biokimia

sangat

berbeda

dengan

sel-sel

eksplannya

yang

sudah

terdiferensiasi. Sel-sel pada kalus bersifat meristematik dan merupakan salah satu wujud dari dediferensiasi. Dediferensiasi merupakan reversi dari sel-sel hidup yang telah terdiferensiasi menjadi tidak terdiferensiasi, atau dengan kata lain menjadi meristematik kembali. Dediferensiasi merupakan langkah awal bagi perbanyakan vegetatip dengan teknik kultur in vitro karena merupakan dasar terjadinya primordia tunas dan akar (Fauziyyah, dkk., 2012). Ada 2 tipe kalus yang diamati pada penelitian ini, kalus yang berwarna coklat merupakan kalus yang tidak dapat diregenerasikan (non-regenerable callus) (NRC) dan kalus yang berwarna putih yang akan berubah menjadi kehijauan dalam beberapa hari dan kalus ini merupakan kalus organogenik (organogenic callus) (OC). Kalus organogenik ini akan menghasilkan atau membentuk primordial-primordia tunas sekitas 15-21 hari. Untuk mempercepat pembentukan primordial tunas maka merupakan hal penting untuk melakukan subkultur kaluskalus tersebut pada media baru sehingga akan tersedia nutrisi yang cukup bagi kalus-kalus untuk membentuk primordial tunas (Yusniwati, 2008). 8. Kendala dalam Kultur Jaringan Tumbuhan

Menurut Arimarsetiowati (2012:17), masalah-masalah yang terjadi pada kultur jaringan tumbuhan sebagai berikut. a. Kontaminasi

Kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kultur jaringan kopi. Kontaminasi dapat berupa munculnya jamur, bakteri, virus dan lain-lain. Upaya mencegah kontaminasi dengan membiasakan membersihkan berbagai sarana yang diperlukan dalam kultur jaringan serta memastikan bahwa proses sterilisasi media dilakukan secara baik dan benar. Cara untuk mengurangi kontaminasi jamur dan bakteri dalam kultur jaringan antara lain dengan merawat tanaman induk dalam kondisi kekeringan selama 3 – 4 minggu sebelum dilakukan pengambilan eksplan. Tanaman diberi air yang cukup, dipupuk, dan diberi pestisida atau fungisida. Pada saat memulai kultur jaringan, eksplan daun dicuci bersih, dan bagian yang tidak akan dikulturkan segera dibuang misalnya tulang daun dan tepi daun. Pembersihan

meliputi pencucian, penggosokan secara merata untuk membuang semua partikel tanah dan daun mati. b. Pencokelatan ( browning)

Pencokelatan adalah suatu karakter alamiah munculnya warna cokelat atau hitam yang sering sebagai tanda gagalnya pertumbuhan dan perkembangan eksplan kopi. Hal ini disebabkan oleh senyawa fenol yang timbul akibat stress mekanik akibat pelukaan saat proses isolasi eksplan dari tanaman induk. Senyawa fenol tersebut bersifat toksik sehingga menghambat pertumbuhan dan bahkan dapat mematikan jaringan eksplan. c. Vitrifikasi

Vitrifikasi adalah masalah dalam kultur jaringan tanaman yang ditandai oleh munculnya pertumbuhan dan perkembangan yang tidak normal seperti tanaman yang dihasilkan pendek-pendek, pertumbuhan batang cenderung ke arah penambahan diameter, tanaman terlihat berwarna transparan dan daunnya tidak memiliki jaringan palisade. d. Variabilitas genetik

Bila kultur jaringan tumbuhan digunakan sebagai upaya perbanyakan tanaman yang seragam dalam jumlah banyak, dan bukan sebagai upaya pemuliaan tanaman, maka adanya variasi genetik menjadi kendala. Variasi genetic dapat terjadi pada kultur in vitro karena laju multiplikasi yang tinggi, subkultur berulang yang tidak terkontrol dan penggunaan teknik yang tidak sesuai. Variasi genetik yang paling umum terjadi pada kultur kalus dan kultur suspensi sel karena munculnya sifat kromosom yang tidak stabil, teknis kultur, media, dan hormon. e. Pertumbuhan dan perkembangan

Masalah yang berkaitan dengan proses pertumbuhan dan perkembangan apabila eksplan yang ditanam mengalami stagnasi dari mulai tanam sampai kurun waktu tertentu tidak mati tetapi tidak tumbuh. Hal ini dapat dicegah dengan penanaman eksplan yang memiliki jaringan meristematik dan juvenil karena awal pertumbuhan eksplan dimulai dari sel-sel muda yang aktif membelah. Media juga dapat menjadi penyebab terjadi stagnasi pertumbuhan karena dari kondisi media suatu sel

dapat/tidak terdorong melakukan proses pembelahan. Pada proses kultur jaringan yang

bersifat

indirect

embryogenesis,

tahapan

pembentukan

kalus

harus dilanjutkan dengan mendorong induksi embrio somatik dari sel-sel kalus. Embrio somatic dapat terjadi secara endogen ataupun eksogen dan secara langsung maupun tidak langsung. f.

Lingkungan mikro

Suhu ruangan inkubator sangat menentukan optimasi pertumbuhan eksplan. Suhu yang terlalu rendah atau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan eksplan.

BAB III METODE

A. Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratories yang meneliti tentang inisiasi kalus tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091 secara in vitro di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia. Penelitian ini menggunakan 25 tabung media MS+ZPT dan eksplan yang digunakan adalah 3 mm daun muda yang menggulung dari pelepah tebu yang telah dibakar dan dikupas.

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dimulai

pada 14 Mei – 14 Agustus 2018 di Laboratorium

Kultur Jaringan Tumbuhan Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia, Jalan Pahlawan No. 25, Pekuncen, Panggungrejo, Kota Pasuruan, Jawa Timur, 67126.

C. Populasi dan Sampel

Populasi yang digunakan adalah tanaman tebu (Saccharum hybrid L.) varietas PS 091 dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia sedangkan sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah pelepah tanaman tebu (Saccharum hybrid L.) varietas PS 091 dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia dan digunakan dalam penelitian ini.

D. Alat dan Bahan 1. Pembuatan Medium MS-I Tabel 2. Alat dan Bahan Pembuatan Medium MS-I

Alat

Bahan

1. Tabung Steril

1.

Medium MS-I (komposisi di tabel 2)

2. Rak Tabung

2.

Hormon

3. Oven

3.

Air kelapa

4. Spatula

4.

Sukrosa

5. Neraca Analitik

5.

Agar

6. Wadah Plastic

6. NaOH

7. Magnetik Stirrer

7.

HCl

8. Gelas Ukur 1 liter

8.

Sabun cuci

9. Gelas Ukur 10 ml 10. Gelas Ukur 100 ml 11. pH meter 12. Pipet tetes 13. Botol Selai 14. Takaran medium MS-I 15. Kulkas 16. Autoklaf Tabel 3. Komposisi Medium MS-I untuk 1 Liter

Kode

Senyawa

Gram

Dilarutkan

Pemakaian

dalam (ml)

Per Liter (ml)

A

NH4 NO3

82,50

1000

20

B

KNO3

95,00

1000

20

C

CaCL2.2H2O

22,00

250

5

D

H3BO3

0,31

KH2PO4

8,50 250

5

250

5

E

CoCL2

0,0013

Na2MoO4.2H2O

0,0125

KI

0,0415

MgSO4.7H2O

18,5

ZnSO4.7H2O

0,43

F

G

CuSO4.5H2O

0,0013

MnSO4.7H2O

0,7525

Na2 EDTA

1,86

FeSO4.7H2O

1,39

250

5

Ditimbang Langsung (untuk 1,5 Liter) 

Inositol

0,0015

1500

Semua



Thiamine

0,0006

1500

Semua



Pyridoxine

0,006

1500

Semua



Biotine

0,0003

1500

Semua

2. Isolasi dan Penanaman Eksplan Tabel 4. Alat dan Bahan Isolasi dan Penanaman Eksplan

Alat

Bahan

1. Laminar Air Flow (LAF)

1.

Eksplan tanaman tebu

2. Lampu Bunsen / lampu

2.

Alkohol 95%

3.

Alkohol 70%

3. Petridis

4.

Spidol

4. Pinset, scalpel, gunting

5.

Tisu

5. Botol alcohol dan botol

6.

Aluminium foil

7.

Tabung kultur berisi medium

spirtus

kultur 6. Alas/telenan

MS-I

E. Prosedur Kerja a. Pembuatan Medium MS-I 1,5 Liter

Pembuatan medium diawali dengan menyiapkan 100 tabung kultur steril yang telah di oven dengan suhu 150℃ selama 2 jam. Kemudian meletakkannya ke rak tabung. Untuk pembuatan medium MS-I pertama-tama menimbang sukrosa sebanyak 45 gram dan memasukannya ke dalam wadah plastik. Mengambil larutan stok A, B,

C, D, E, F, dan G. Kemudian menakar satu persatu seperti pada komposisi di tabel 2 dan menuangnya ke dalam wadah plastik. Kemudian menambahkan 100 ml air kelapa dan hormone 1,5-7,5 ml. Mengaduk medium dengan magnetik stirrer hingga homogen. Setelah itu menambahkan larutan dengan H2O hingga 1450 ml. Mengalibrasi pH meter dengan akuades hingga pH menjadi netral. Kemudian mengukur pH medium. Jika lebih dari 5,8 diturunkan dengan HCl, jika kurang dari 5,8 dinaikkan dengan NaOH. Selanjutnya menambahkan H2O kembali hingga 1500 ml. kemudian mencampurkannya dengan agar dan memanaskan medium hingga mendidih. Setelah mendidih dimasukkan ke dalam tabung kultur masing-masing 12,5 ml. Kemudian menutup tabung dengan aluminium foil dan mensterilisasi ke dalam autoklaf dengn suhu 121℃ 1,06 ATM selama 40 menit. Setelah itu memasukkannya ke dalam ruang tabur (ruang kultur) dengan suhu ruang 22-25℃. Menunggu hingga 2 hari untuk melihat adanya kontaminasi pada medium. b. Persiapan Bahan Tanam

Eksplan untuk kultur jaringan berasal dari pucuk-pucuk tebu varietas PS 091di kebun bibit P3GI. Pemotongan pucuk tanaman induk dilakukan dengan memotong bagian bawah ruas teratas tanaman dan bagian atas pangkal daun tertinggi yang bertanda segi tiga. Panjang potongan ± 40 cm. Kemudian hasil potongan tersebut dikupas pelepah luarnya agar terlihat ruas teratasnya. Kemudian memotong ± 3 cm di atas ruas teratasnya hingga terlihat bagian daun muda menggulungnya (warna kuning/hijau muda di bagian tengah). Setelah itu bagian atasnya dipotong sekitar 4 cm di bawah pangkal daun tertinggi. Panjang potongan yang digunakan untuk eksplan ± 20 cm. c. Penanaman Eksplan

Kegiatan ini dilakukan pada Laminar Air Flow (LAF) untuk menjaga kondisi tetap aseptik. Pertama-tama menyiapkan peralatan dan bahan yang akan dipakai dalam proses penanaman dan membersihkan LAF dengan alcohol 70%. Kemudian menyalakan lampu UV selama 1 jam. Menyiapkan 25 tabung berisi medium MS-I pada rak dan diberi label nama varietas, tanggal penanaman dan nama penanam. Setelah 1 jam UV, penutup LAF

dibuka dan memulai penanaman eksplan. Penanaman eksplan pertama-tama mensterilisasi potongan tebu dengan menyelupkan potongan pada alkohol 95%. Kemudian membakar potongan dengan api Bunsen. Potongan tersebut dikupas pelepah bagian terluar, dibakar kembali dan dikupas kembali pelepahnya sampai ditemukan daun muda menggulung (berwarna hijau muda). Pengupasan diusahakan bagian bawah dihadapkan ke atas agar tetap steril. Jika saat pengupasan pelepah terputus dapat dibantu dengan menggunakan scalpel yang telah dibakar. Setelah tinggal daun muda menggulung, meletakkannya ke atas aluminium foil yang steril. memotong bagian daun menggulung dari panggal sekitar 1 cm. Kemudian memotong maksimal sebanyak 10 potongan dengan tebal potongan 3 mm. Potongan tersebut yang digunakan sebagai eksplan. Eksplan tersebut dimasukkan ke tabung kultur dengan menggunakan jarum inokulum/ose. Sebelum memasukan ke dalam tabung kultur dipastikan jarum dalam keadaan aseptic dengan membakar sampai bagian tengah pegangan dengan api bunsen agar saat menyentuh dinding tabung tidak terkontaminasi. Kemudian leher tabung dan penutup aluminium foil dibakar pada api bunsen dan kemudian ditutup rapat. Setelah itu memasukkan tabung ke dalam rak yang tertutup di ruang tabur. Mengamati setiap hari perkembangan inisiasi pembentukan kalusnya dan dirata-rata setiap satu minggu.

G. Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan dengan cara menghitung kecepatan pertumbuhan kalus, jenis kalus dan massa kalus dari masing-masing eksplan pada minggu ke 1,2,3,4,5,6,7 dan 8. Tabel 5. Data Pertumbuhan Kalus Tebu (Saccharum hybrid, L.) Varietas PS 091 Minggu ke1 2 3 4 5

Persentase Eksplan Tumbuh

Belum Tumbuh

Keterangan

6 7 8

H.

Teknik Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif dengan membuat grafik kecepatan pertumbuhan, jenis dan massa kalus tebu (Saccharum hybrid, L.) varietas PS 091.

DAFTAR PUSTAKA

Darmono, W. D. 2003. Menghasilkan Anggrek Silangan. Depok: Penebar Swadaya. Departemen Pertanian. 2009. Pedoman Umum Pengembangan Usaha Agribisnis Pedesaan (PUAP). Jakarta: Departemen Pertanian. 27 hal. Dewi, A. W. A., dkk. 2016. Inisiasi Kalus Embriogenik Stroberi (Fragaria sp.) dengan Pemberian IBA (Indolebutyricacid) dan BAP (Benzylaminopurine). EJurnal Agroekoteknologi Tropika ISSN: 2301-6515 Vol. 5, No. 3, Juli 2016.Denpasar: Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Farid, M. 2003. Perbanyakan Tebu (Saccharum officinarum L.) Secara In Vitro pada Berbagai Konsentrasi IBA dan BAP . J. Sains & Teknologi. 3: 103 — 109. Indrawanto, dkk. 2010. Budidaya dan Pasca Panen Tebu. Jakarta: ESKA Media. Irsyad, M., dkk. 2016. Penampilan 15 Klon Harapan Tebu (Saccharum spp. Hybrid) di Dua Lokasi. Jurnal Produksi Tanaman, Volume 4, Nomor 3, April 2016, hlm. 199 – 208. Malang: Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. James, G. 2004. Sugarcane: Second Edition.Oxford: Blackwell Science LtD a Blackwell Publishing Company. Kumar, K.G., dkk. 2011. High Frequency Regeneration of Plantlets from Immature Male Floral Explants of Musa paradisiaca Cv. Puttabale-AB Genome. Plant Tissue Cult. & Biotech, 21(2):199-205. Lahay, R. R. 2009. Pemuliaan Tanaman Tebu. . Medan: Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. 19 hlm. Miller, J.D, & R.A. Gilbert. 2006. Sugarcane Botany : A Brief View. Agronomy Departement, Florida Cooperative Extension Service. Intitute of Food and Agricultural Sciences. University of Florida. 6 hlm. Nababan, F., dkk. 2014. Pengaruh Variasi Kecepatan Pengadukan Terhadap Hasil Pada Pembuatan Asam Oksalat dari Bahan Dasar Ampas Tebu. JOM FTEKNIK Volume 1 No. 2 Oktober 2014. Pekanbaru: Fakultas Teknik Universitas Riau. Pusat PVTPP. 2017. Berita Resmi PVT: Pengumuman Permohonan Hak PVT Tebu (Saccharum hybrid, L.) PS 091.Jakarta: Pusat PVTPP.

Sudrajad, H., dkk. 2016. Inisiasi Kalus Sanrego (Lunasia amara Blanco.) dalam Kultur Jaringan. Proceeding Biology Education Conference (ISSN: 25285742), Vol 13(1) 2016: 619-623. Surakarta: Balai Besar Penelitian dan PengembanganTanaman Obat dan Obat Tradisional, Badan Litbangkes, Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. Suhesti, S., dkk. 2015. Induksi Kalus dan Regenerasi Dua Varietas Tebu (Saccharum officinarum L.) secara In Vitro. Jurnal Littri Vol. 21(2), Juni 2015.Hlm 77-88 ISSN 0853-8212.Bogor. Suminar, E., dkk. 2015. Pertumbuhan dan Perkembangan Tunas Nilam Var. Lhoukseumawe dari Jenis Eksplan dengan Sitokinin yang Berbeda secara In Vitro. Jurnal Kutivasi Vol. 14(2) Oktober 2015. Sumedang: Departement of Crop Science, Padjadjaran University. Sunarlim, N. & Sutrisno. 2003. Perkembangan Penelitian Bioteknologi Pertanian di Indonesia. Buletin AgroBio 6(1):1-7. Bogor: Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. Tjokroadikoesoemo, P. S. & Baktir, A. S. 2005. Ekstraksi Nira Tebu. Surabaya: Yayasan Pembangunan Indonesia Sekolah Tinggi Teknologi Industri.

LAMPIRAN Lampiran 1. Denah Lokasi Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI)

Lampiran 2. Presensi Selama PKL

Lampiran 3. Surat Balasan dari P3GI Pasuruan

Lampiran 4. Surat Keterangan Dosen Pembimbing PKL

INISIASI KALUS TEBU

Recommend Documents