AKTIVITAS ENDO-β-MANNANASE PADA PERKECAMBAHAN...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

AKTIVITAS ENDO-β-MANNANASE PADA PERKECAMBAHAN BIJI

Parkia roxburghii G. Don DENGAN PEMBERIAN VARIASI

KONSENTRASI GIBERELIN

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh:

Ajeng Edita Subandi

M0409002

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013


commit to user

2


commit to user

3

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya

sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah dituliskan atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka

gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.

Surakarta, Oktober 2013

Ajeng Edita Subandi

M0409002


commit to user

4

AKTIVITAS ENZIM ENDO-β-MANNANASE PADA PERKECAMBAHAN

BIJI Parkia roxburghii G. Don DENGAN PEMBERIAN VARIASI

KONSENTRASI GIBERELIN

Ajeng Edita Subandi

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK

Kedawung (Parkia roxburghii G. Don) merupakan salah satu tanaman

Fabaceae yang banyak dimanfaatkan sebagai tanaman obat. Biji P.roxburghii

memiliki kulit biji keras yang dapat menghambat perkecambahan. Hambatan

perkecambahan biji dapat diatasi dengan pemberian hormon dari luar. Giberelin

diketahui merupakan salah satu hormon yang mampu mempercepat

perkecambahan biji. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk (i) mengetahui

pengaruh pemberian hormon giberelin dengan berbagai konsentrasi terhadap

perkecambahan biji P. roxburghii serta (ii) mengetahui aktivitas enzim pemecah

endosperm (endo-β-mannanase) pada perkecambahan biji P. roxburghii.

Rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan acak lengkap

(RAL) dengan 4 perlakuan yaitu pemberian giberelin konsentrasi 0, 100, 300 dan

500 ppm. Sebelum dikecambahkan, biji diberi praperlakuan berupa inkubasi

dalam waterbath suhu 55oC selama 1 jam. Biji kemudian direndam dalam larutan

hormon selama 24 jam. Setelah dibilas dengan aquades, biji dikecambahkan

dalam cawan petri selama 30 hari. Pada suhu ruang (28oC) parameter

perkecambahan yang diamati meliputi imbibisi biji, persentase perkecambahan,

laju perkecambahan, dan aktivitas enzim endo-β-mannanase. Pengukuran aktivitas

endo-β-mannanase dilakukan dengan spektrofotometer.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa presentase perkecambahan biji P.

roxburghii tertinggi terdapat pada perlakuan GA 300 ppm sebanyak 47%. Selama

proses perkecambahan, aktivitas enzim endo-β-mannanase mengalami perubahan,

yaitu semakin mendekati waktu perkecambahan maka aktivitas semakin

meningkat. Puncak aktivitas enzim endo-β-mannanase tertinggi terdapat pada

perlakuan GA 300 ppm yaitu 20,34 unit/2,4ml pada hari ketiga perkecambahan.

Kata kunci: Parkia roxburghii, perkecambahan, giberelin, endo-β-mannanase


commit to user

5

ENZYME ACTIVITIES OF ENDO-β -MANNANASE ON SEED

GERMINATION OF Parkia roxburghii G. Don WITH GRANT OF

CONCENTRATION VARIATION GIBBERELLIN

Ajeng Edita Subandi

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,

Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

Kedawung (Parkia roxburghii G. Don) is member of leguminous plants

used as medicinal plants. Parkia roxburghii seed has rigid seed coat and it can

inhibit germination process. Seed germination barriers can be overcome by adding

external hormones such as gibberellin and auxin. Gibberellin hormone has been

known to has capabilities to accelerate seed germination. The purposes of this

research was to (i) determine the effect of various concentrations of the

gibberellin hormone on seed germination of P. roxburghii and (ii) investigate the

activity of endo-β-mannanase enzyme in breaking the endosperm on seed

germination P.roxburghii.

The experiment was conducted by randomized design (CRD) with 4

different gibberellin concentrations namely 0, 100, 300 and 500 ppm respectively.

Seeds were incubated in waterbath at 55oC for 1 hour as a pretreatment. Seeds

then soaked in a gibberellin hormone solution for 24 hours. After rinsed with

distilled water, seeds subsequently germinated in petri dishes for 30 days.

Germination was performed at room temperature (28oC) with some parameters

observed which were seed imbibition, germination rate, germination percentage,

and activity of endo-β-mannanase enzyme. Measurement of endo-β-mannanase

activity was using spectrophotometer.

The results showed that the highest germination percentage of

P.roxburghii seed at 300 ppm was 47%. During the germination process, the

activity of endo-β-mannanase enzyme has been changing, in which the closer to

the germination time, enzyme activity increased. The highest peak of the activity

of endo-β-mannanase enzyme at 300 ppm was 20.34 units/2.4 ml on the third day

of germination.

Keywords: Parkia roxburghii, germination, gibberellins, endo-β-mannanase


commit to user

6

HALAMAN MOTTO

Dan rendahkanlah dirimu terhadap mereka berdua (Ayah dan Ibu) dengan penuh

kasih sayang dan ucapkanlah :”Wahai Tuhanku, kasihilah mereka sebagaimana

mereka telah mengasihi dan mendidik aku waktu kecil”

(AI Israa’ :24)

“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya. Ia

mendapat pahala (dari kebajikan) yang diusahakannya dan ia mendapat siksa

(dari kejahatan) yang dikerjakannya......"

(Q.S. Al-Baqarah :286)

“Dan janganlah kamu merasa rendah diri dan jangan pula bersedih hati, padahal

kamulah yang paling tinggi (derajatnya) jika kamuorang-orang yang beriman”

(Q.S. Ali Imran :139)

“Sesungguhnya beserta (sehabis) kesulitan ada kemudahan”

(Q.S. Al Insyirah :6)


commit to user

7

HALAMAN PERSEMBAHAN

Alhamdulillah….terucap syukurku padaMu ya Allah….

Atas segala Rahmat dan Nikmat dari-Mu yang tiada terkira banyaknya….

Terucap, puji Syukurku atas-Mu dan atas Rosul-Mu....yang hanya berkat

perantaranyalah ku merasakan Nikmat-Nya beragama Islam...

Shalawat atas-Mu Ya Rosulullah....

Kupersembahkan karya kecilku ini untuk yang tercinta dan tersayang :

1. Ayahanda Edy Wiyarno dan Ibunda Ita Wahyuni, yang dengan kasih

sayangnya senantiasa mendo`akan dan terus menyemangati....Ya Rabb

Sayangilah mereka..sebagaimana mereka menyayangiku....

2. Adikku Ellen Putri Edita yang tiada lelah membantu dan

menyemangati

3. Teruntuk Eyangku, Robiah Subandi atas segala kasih sayangnya, bantuan, dan

motivasinya. Semoga Allah SWT

membalasnya dengan kebaikan yang berlimpah dan berkah.

4. Saudara-saudaraku tercinta Icha, Echi, Dek galuh, Mbak Gea, Dimas, Dinda,

Inggrid, Hilda, Braga, dan seluruh keluarga besarku yang senantiasa mendukung

dan mendoakanku

4. Almarhum Om Yan tersayang yang kini telah tersenyum di sisi-Mu, ya Rabb,

izinkan dia menjadi penghuni Surga-Mu....Amin.

5. Sahabat seperjuangan Biologi 2009 yang selalu memberiku keindahan


commit to user

8

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil`alamin. Segala puji dan syukur penulis panjatkan

kepada Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT atas segala kuasa-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Aktivitas Endo-Β-

Mannanase pada Perkecambahan Biji Parkia roxburghii G. Don Dengan

Pemberian Variasi Konsentrasi Giberelin”

Selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi penulis mendapatkan

banyak masukan, bantuan, bimbingan dan motivasi dari berbagai pihak yang

sangat berguna dan bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung.

Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengatahuan Alam Universitas Sebelas

Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan

skripsi.

2. Bapak Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi yang

telah memberikin ijin untuk keperluan skripsi serta memberikan motivasi

selama penelitian maupun penyusunan skripsi.

3. Bapak Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D dan Ibu Siti Lusi Arum Sari,

M.Biotech selaku pembimbing I dan II yang telah memberikan saran dan

sumbangan pemikiran kepada penulis selama pelaksanaan penelitian

sampai penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Dra. Endang Anggarwulan, M.Si. dan Bapak Ari Pitoyo, M.Sc. selaku

penelaah I dan II yang telah memberikan saran dan masukan kepada

penulis.

5. Ibu Solichatun, M.Si yang telah memberikan saran dan arahan selama

melaksanakan penelitian.

6. Staf Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Sebelas Maret yang telah banyak membantu dalam

pelaksanaan penelitian.


commit to user

9

7. Nasrullah Harino Al-Ghifari, Fibri Cahyono, Deni, Aken, Isnaniar yang

telah memberikan bantuan selama penelitian.

8. Sahabat-sahabat Biologi 2009 dan berbagai pihak yang banyak

memberikan bantuan kepada penulis.

9. Sahabat-sahabatku Rizka, Indri, Nilan, Sari, Nisa, Dhiajeng dan Dias yang

selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, untuk itu segala

pendapat, saran dan kritik senantiasa penulis harapkan untuk perbaikan lebih

lanjut. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis, pembaca dan

untuk perkembangan ilmu pengetahuan di bidang biologi.

Surakarta, Oktober 2013

Penulis


commit to user

10

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

HALAMAN PERNYATAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

HALAMAN MOTTO vi

HALAMAN PERSEMBAHAN vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR LAMPIRAN xiv

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Perumusan Masalah 4

C. Tujuan Penelitian 4

D. Manfaat Penelitian 4

BAB II LANDASAN TEORI 5

A. Tinjauan Pustaka 5

1. Kedawung (Parkia roxburghii) 5

2. Biji 8

3. Perkecambahan 10

4. Asam Giberalat (GA) 16

5. Peran Enzim Dalam Perkecambahan 21

B. Kerangka Pemikiran 24

C. Hipotesis 26

BAB III METODE PENELITIAN 27

A. Waktu dan Tempat Penelitian 27


commit to user

11

B. Alat dan Bahan 27

1. Alat 27

2. Bahan 27

C. Cara Kerja Penelitian 28

D. Analisis Data 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 31

A. Morfologi Biji Kedawung (Parkia roxburghii) 31

B. Perkecambahan Biji 33

C. Enzim Endo-β-Mannanase 39

BAB V PENUTUP 43

A. Kesimpulan 43

B. Saran 43

DAFTAR PUSTAKA 44

LAMPIRAN 49

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS 53


commit to user

12

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi biji P. roxburghii pada berbagai tingkat

kematangan.

7

Tabel 2. Rerata kecepatan perkecambahan biji P. roxburghii

dengan perlakuan giberelin (GA) pada umur 30 hari

setelah tanam

38

.


commit to user

13

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Morfologi pohon P. roxburghii. 6

Gambar 2. Morfologi biji P. roxburghii. 7

Gambar 3. Kurva imbibisi pada biji kedelai yang terdiri dari

triphasic atau 3 tahap.

11

Gambar 4. Diagram pengendalian dormansi dan perkecambahan

pada biji Arabidopsis. Pemacuan perkecambahan

ditunjukkan dengan garis hijau dan penghambatan

dengan garis merah.

18

Gambar 5. Mekanisme kerja hormon giberelin pada biji barley. 19

Gambar 6. Galaktomannan yang tersusun atas 6-karbon gula yang

membentuk panjang polisakarida rantai. Tanda panah

menunjukkan ikatan β 1,4 yang menjadi target endo-β-

mannanase.

23

Gambar 7. Diagram Alur Pemikiran Aktivitas Enzim Endo- β-

mannanase pada Perkecambahan Biji P. roxburghii

dengan Pemberian Variasi Konsentrasi Giberelin.

25

Gambar 8. Perubahan bentuk morfologi biji P. roxburghii sebelum

dan sesudah imbibisi selama 3 hari

31

Gambar 9. Bagian-bagian biji P. roxburghii pada saat proses

perkecambahan.

32

Gambar 10. Kurva imbibisi biji P. roxburghii dengan pemberian

variasi giberelin selama 8 hari perkecambahan.

33

Gambar 11. Rerata presentase perkecambahan biji P. roxburghii


setelah tanam.

35

Gambar 12. Presentase perkecambahan harian Biji P. roxburghii


setelah tanam

37

Gambar 13. Aktivitas enzim Endo-β-Mannanase biji P. roxburghii

dengan perlakuan giberelin (GA) selama 5 hari

perkecambahan.

39

Gambar 14. Aktivitas aktivitas enzim endo-β-mannanase pada

kotiledon dan kulit biji P. roxburghii dengan perlakuan

giberelin (GA) selama 5 hari perkecambahan.

41


commit to user

14

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil analisis varian dan DMRT taraf 5% berat basah biji

P. roxburghii dengan variasi konsentrasi enzim giberelin

selama 30 hari.

49

Lampiran 2. Hasil analisis varian dan DMRT taraf 5% presentase

perkecambahan biji P. roxburghii dengan variasi

konsentrasi enzim giberelin selama 30 hari.

50

Lampiran 3. Hasil analisis varian dan DMRT taraf 5% laju

perkecambahan biji P. roxburghii dengan variasi

konsentrasi enzim giberelin selama 30 hari.

51

Lampiran 4. Hasil analisis varian dan DMRT taraf 5% aktivitas enzim

endo-β-mannanase pada biji P. roxburghii dengan variasi

konsentrasi enzim giberelin.

52

AKTIVITAS ENDO-β-MANNANASE PADA PERKECAMBAHAN...

Documents

Transcript of AKTIVITAS ENDO-β-MANNANASE PADA PERKECAMBAHAN...