Akumulasi Aluminium Pada Melastoma affine Dan

AKUMULASI ALUMINIUM PADA Melastoma affine DAN
Melastoma malabathricum
AMI MUTIASARI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Akumulasi
Aluminium pada Melastoma affine dan Melastoma malabathricum” merupakan
gagasan dan karya saya beserta pembimbing yang belum pernah dipublikasikan
dalam bentuk apapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan oleh penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagan akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2008
Ami Mutiasari
G351060031
ABSTRACT
AMI MUTIASARI. Accumulation of Aluminum in Melastoma affine and
Melastoma malabathricum. Under direction of Suharsono and Juliarni
Aluminum toxicity is the major factor limiting crop productivity on acid soil.
M.affine and M.malabathricum plants are known adapted to low pH with high Al
solubility. The objective of this research was to study the accumulation and
distribution of Al in leaves and roots of Melastoma. The treatment of pH had no
effect to the accumulation of Al in young and mature leaves and roots. Highest
accumulation of Al was found in mature leaves of Melastoma treated by Al. The
accumulation of Al was higher in M.affine than in M.malabathricum. Al was located
in eperiderim and mesophyl tissue of leaf. While in stem and root, Al was observed in
epidermis, cortex and xylem vessel.
Keywords: Aluminum, acid soil, Melastoma
RINGKASAN
AMI MUTIASARI. Akumulasi Aluminium pada Melastoma affine dan Melastoma
malabathricum. Dibimbing oleh SUHARSONO dan JULIARNI.
Indonesia mempunyai lahan asam podsolik merah kuning seluas sekitar 47.6
juta ha. Lahan ini belum dimanfaatkan secara optimal untuk karena kelarutan
aluminium sangat tinggi.
Al menyebabkan perkembangan akar terhambat dan akar akan menjadi tebal,
pendek dan kaku serta memperlihatkan bagian-bagian yang mati. Aluminium yang
terikat di akar akan menghalangi proses pembelahan sel pada meristem apikal
sehingga menghentikan perpanjangan akar. Hal ini menyebabkan akar tidak dapat
melakukan penetrasi ke dalam tanah dengan baik. Al yang ditranslokasikan dari akar
ke pucuk dalam bentuk kompleks Al-sitrat dan diakumulasikan dalam bentuk Aloksalat.
Melastoma merupakan tumbuhan herba berkayu yang tumbuh di hutan hujan
tropis. Melastom affine sering digunakan sebagai indikator tanah asam dan
merupakan gulma yang invasif, sedangkan M.malabathricum merupakan tumbuhan
yang digunakan sebagai tanaman hias. M.malabathricum tahan terhadap cekaman Al
dan merupakan akumulator Al tertinggi yaitu mencapai 14.4 mg.g-1 bobot kering
daun tanpa mengakibatkan kelainan. Al memicu pertumbuhan M.malabathricum pada
konsentrasi yang rendah. Karena ketahanannya terhadap Al, Melastoma diduga
mempunyai mekanisme detoksifikasi Al, dan sangat penting sebagai tumbuhan model
tahan Al. Penelitian ini bertujuan mempelajari akumulasi Al pada organ M.affine
dan M.malabathricum.
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu, analisis akumulasi
kandungan Al pada organ daun tua, daun muda dan akar, dan tahap berikutnya yaitu
analisis akumulasi Al pada daun, batang dan akar.
Melastoma diperbanyak melalui stek pucuk. Stek pucuk sepanjang 5-7 cm
diletakkan pada kawat beranyam (1 cm2) yang diletakkan di atas ember 2.5 l berisi
air. Batang stek diletakkan dalam ember sedemikian rupa sehingga pangkal batang
terendam air. Aerator dipasang pada ember untuk memasok udara pada media cair.
Stek yang sudah berakar sepanjang 1 cm digunakan sebagai bahan penelitian. Stek
pucuk yang sudah berakar 1 cm ditumbuhkan di media cair selama 1 minggu. Setelah
1 minggu, stek dipindahkan ke dalam media perlakuan. Media perlakuan yang
digunakan adalah media Watanabe et al. 2005 dengan berbagai perlakuan yaitu: (1)
pH 6 tanpa Al ,(2) pH 4 tanpa Al, (3) pH 4 +1.6 mM Al, dan (4) pH 4 + 3.2 mM Al.
Untuk mempertahankan kondisi pH dan komposisi media, media diganti setiap 1
minggu.
Analisis Kandungan Al dilakukan dengan cara : akar, daun muda dan tua
diambil secara terpisah sebelum perlakuan, umur 1 bulan dan 2 bulan setelah
perlakuan. Kandungan Al dianalisis dengan menggunakan metode AAS (Absorpsion
Atomic Spectrophotometry). Bahan tumbuhan dikeringkan pada suhu 50 oC selama 24
jam, kemudian ditambahkan HNO3 sebanyak 5 ml dan disimpan selama 24 jam.
HNO3 yang mengandung bahan tanaman dipanaskan sampai cairan menjadi bening.
Cairan disaring menggunakan kertas saring dan ditambahkan akuades sampai
mencapai volume 25 ml. Kandungan Al
diukur dengan menggunakan
spektrofotometer pada panjang gelombang 309.3 nm.
Analisis Akumulasi Al pada jaringan dilakukan dengan cara mengambil daun
tua, daun muda, batang tengah dan akar utama, dicuci dengan akuades dan
didinginkan sampai suhu -19 oC dalam freezer. Daun dan batang disayat melintang
dengan menggunakan mikrotom beku setebal 10µm, sedangkan akar disayat
melintang dengan menggunakan silet setebal 1-5 mm. Sayatan daun, batang dan akar
dimasukkan ke dalam gelas arloji yang sudah ditambahkan PVC (Pyrocatecol Violet)
0.02 % dan bufer Hexamin NH4OH 2.5 % (pH 6.2) selama 15 menit. Setelah itu
sayatan dibilas dengan bufer Hexamin NH4OH 2.5 % (pH 6.2), kemudian
dipindahkan pada gelas objek dan ditetesi dengan 1 tetes gliserin 30 %. Akumulasi
Al pada organ diamati di bawah mikroskop.
pH tidak berpengaruh terhadap akumulasi Al pada daun muda, daun tua dan
akar pada M.malabathricum. Sedangkan perlakuan Aluminium pada M.affine
memberi pengaruh yang nyata terhadap akumulasi Al pada daun muda, daun tua dan
akar. Begitu pula perlakuan Al pada M.malabathricum memberi memberi pengaruh
yang nyata terhadap akumulasi Al pada organ daun muda, daun tua dan akar.
Konsentrasi Al tertinggi 5.49 mg/g berat kering terdapat pada daun tua M.affine pada
perlakuan Al 3.2 mM selama 2 bulan. Sedangkan pada M.malabathricum konsentrasi
Al tertinggi terdapat pada akar, 4.56 mg/g berat kering pada perlakuan 3.2 mM Al
selama 2 bulan, yaitu sebesar.
Analisis histokimia akumulasi Al pada akar terdapat di periderm, korteks dan
empulur baik di M.affne maupun M.malabathricum sedangkan di daun, Al ditemukan
di epidermis dan mesofil.
Kata kunci : aluminium, melastoma, tanah asam
©Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008
Hak cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang
wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB.
AKUMULASI ALUMINIUM PADA Melastoma affine DAN
Melastoma malabatrhicum
AMI MUTIASARI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Pertanian Bogor
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Judul Tesis
Nama
NRP
: Akumulasi Aluminium Pada Melastoma affine Dan
Melastoma malabathricum
: Ami Mutiasari
: G351060031
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Suharsono, DEA
Dr. Ir .Juliarni, M.Agr
Ketua
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Biologi
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Dedy Duryadi S, DEA
Prof.Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro,MS
Tanggal Lulus:
Tanggal Ujian: 27 Agustus 2008
KATA PENGANTAR
Alhamdulillaahirobbil‘alamin, segala puji bagi Allah SWT yang telah
melimpahkan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul
Akumulasi Aluminium pada Melastoma affine dan Melastoma malabathricum ini.
Penelitian ini dibiayai oleh Program Kerjasama Kemitraan Pertanian dengan
Perguruan Tnggi (KKP3T), Deptan dengan judul: Analisis Akumulasi Al dan
ekspresi gen penyandi metalothioncin di tanaman harendong dan kedelai a.n:
Dr.Suharsono, dan Departemen Agama. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April
2007 sampai Maret 2008 di rumah kaca, Laboratorium Biologi Molekuler dan
Bioteknologi IPB, Laboratorium Kimia Terpadu IPB, Laboratorium Reproduksi
Hewan LIPI dan Laboratorium Anatomi Tumbuhan Departemen Biologi IPB.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dr.Ir.Suharsono, DEA ketua Pembimbing yang selalu mengarahkan, memberi
dorongan semangat, serta menyediakan berbagai bahan peneltian yang penulis
butuhkan.
2. Dr.Ir.Juliarni, M.Agr. atas saran dan masukan yang berguna dalam penelitian ini.
3. Bapak Wawan selaku staf Laboratorium Kimia Terpadu IPB, drh. Taufiq Nugraha
beserta staf Laboratorium Reproduksi Hewan LIPI, Bapak Adi selaku teknisi
rumah kaca, Bapak Mulya selaku staf Laboratorium Biologi Molekuler dan
Bioteknologi IPB serta Bapak Dr.Ir.Nurhidayat, Msi beserta staf Laboratorium
Anatomi Hewan Fakultas Kedokteran Hewan IPB, yang telah membantu selama
pengumpulan data.
4. Departeman Agama yang telah memberikan beasiswa.
5. Anak-anakku, bapak, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya.
Semoga tesis ini bermanfaat.
Bogor, September 2008
Ami Mutiasari
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 23 September 1972 dari ayah
Sulaeman dan ibu Maryam. Penulis merupakan anak ke tiga dari lima bersaudara.
Tahun 1991 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Sukabumi dan pada tahun yang
sama melanjutkan ke Universitas Muhammadiyah Malang, FKIP, Program Studi
Biologi.
Tahun 1995 penulis menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana
Pendidikan. dari FKIP Program Studi Biologi Universitas Muhammadiyah Malang.
Tahun 1996 penulis bekerja sebagai tenaga pengajar honorer di SMA Negeri 2
Sukabumi dan SMA Muhammadyah Sukabumi. Pada tahun 1997 penulis diangkat
menjadi PNS di Madrasah Aliyah Negeri 2 Sukabumi di bawah Departemen Agama.
Pada bulan Juli 2006 penulis diberi kesempatan untuk melenjutkan pendidikan ke
jenjang Sekolah Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor, Program Studi Fisiologi,
Genetika dan Biologi Molekuler Tumbuhan..