Kuliah 11 Dr. Joko Prayitno MSc. KULTUR JARINGAN KULTUR JARINGAN GAHARU GAHARU Balai Teknologi Lingkungan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Transcript
1. Kuliah 11Dr. Joko Prayitno MSc.KULTUR JARINGANKULTUR
JARINGANGAHARUGAHARUBalai Teknologi LingkunganBadan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi
2. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANApa yang dimaksud dengan
kultur jaringan?Teknik menumbuhkan bagian tanaman (jaringan atau
organ)secara aseptik di dalam botol (in vitro) yang berisi
nutrisidan/atau hormon pertumbuhan.selMedia agar berisi
nutrisiPucuk tanamanhttp://www.clonal-solutions.com.au
3. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANApa kegunaan kultur
jaringan?2.untuk mendapatkan tanaman bebas penyakit. Contoh:
tanamankentang bebas virus.1.Untuk perbanyakan tanaman secara cepat
dalam jumlahbanyak dan seragam.- Sebagai alternatif perbanyakan
cara konvensional (stek, biji)- Sebagai upaya penyelamatan tanaman
langka, seperti gaharu,cendana, dll.: jumlah meningkat 10x dalam 2
bulancepat: berasal dari satu tanamanseragam
4. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANApa kegunaan kultur
jaringan?3.untuk menumbuhkan embryo tanaman yang tidak
memilikiendosperm. Contoh: tanaman anggrek.4.untuk regenerasi
tanaman hasil rekayasa genetik.
5. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANApa kerugian dari teknik
ini?Investasi yang lebih besar dibandingkan perbanyakan
konvensional,terutama untuk membangun dan mengoperasikan lab.Dapat
dikonpensasi dengan keuntungan yang lebih baik,terutama untuk
tanaman yang mensyaratkan kualitas tinggi/baik,misal: kelapa sawit,
kentang bebas virus, anggrekTAPI...
7. 1. Sumber Eksplan1. Sumber Eksplaneksplan Bagian tanaman
yang digunakan sebagai sumberperbanyakan dalam kultur
jaringanSyarat:Mudah disterilisasiDari jaringan muda, karena lebih
mudah diregenerasiResponsif terhadap media pertumbuhanSumber
eksplan:Tunas pucukTunas
aksilarbiji/embryoHipokotilKotiledondaun
8. Sumber EksplanSumber EksplanHal-hal yang mempengaruhi
keberhasilan kultur jaringanPemilihan eksplanUmur tanaman yang
dijadikan sebagaisumber eksplanKondisi fisiologi tanaman pada
waktupengambilan eksplan
9. Sumber EksplanSumber EksplanTunas bukuTunas
pucukBijiGaharu
10. Sumber EksplanSumber
EksplanBijihttp://herbnature.blogspot.com/2008/04/aquilaria-agarwood-karas-or-gaharu.htmlBiji
bersifat rekalsitran (cepat kehilangan daya tumbuh).Sebaiknya
dipilih yang biji yang baru dipanen dari pohon.
11. Sumber EksplanSumber EksplanTunas pucuk dan bukuTunas dari
bibit sebaiknya diambildari bibit di polibag yang memilikitinggi
sekitar 1 m, karena :Untuk mengurangi kontaminasi jamur waktu
eksplanpertama kali dikulturkan, bibit di polibag disemprot
denganfungisida seminggu sebelum sterilisasi eksplan1. Lebih mudah
penanganandan pemeliharaan2. Tunas dapat langsungdipotong dan
disterilisasiTunas dari kecambah in vitro ataudari bibit di
polybag.
13. Sterilisasi EksplanSterilisasi EksplanMedia tumbuh selain
dibutuhkan oleh tanaman, juga disukaioleh jamur dan bakteri.Bakteri
dan jamur hidup di permukaan maupun di dalamtanaman
(eksplan).Eksplan perlu disterilisasi dan ditanam dalam kondisi
aseptisSterilisasi yang dilakukan adalah sterilisasi permukaan,
yanghanya membunuh mikroba di permukaan eksplan.Bakteri dan jamur
yang hidup di dalam jaringan tanaman(kalau ada) masih tetap hidup
dan dapat berkembang biaksewaktu-waktu.Eksplan sebaiknya diambil
dari tanaman yang sehat danyang tumbuh di lingkungan relatif
bersih.
14. Sterilisasi EksplanSterilisasi EksplanBahan aktif bersifat
oksidator kuat (senyawa halogen, logamberat, asam). Yang banyak
digunakan: Sodium hipoklorit(pemutih).Penggunaan logam berat
seperti HgCl2 sekarang tidakdisarankan.Penggunaan antibiotik tidak
terlalu efektif.Sterilan
17. Sterilisasi EksplanSterilisasi EksplanSebagian permukaan
tanaman biasanya diselimuti olehlapisan lilin ---> mengurangi
kontak antara sterilan dengantanamanDeterjen dapat menghilangkan
lilin di permukaan tanamandan juga sebagian mikroba yang
melekat.Pengadukan disarankan agar kerja deterjen lebih
efektif.Pencucian dengan deterjen
19. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANPerbanyakan tunasaksilarTunas
pucukTunas aksilardi atastangkai daun>95% dari perbanyakan
sistem kultur jaringanSederhana dan praktisSecara genetik lebih
stabil
20. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANPerbanyakan
tunasadventifEfisien, tapi secara genetik kurang stabilPotongan
tunasditanam di mediaagarKalus tumbuh dipangkal tunasTunas
adventifmuncul dari kalusTunas adventif = tunas yang muncul dari
sel selain sel meristem tunas.Dalam kultur jaringan sering muncul
sekumpulanmassa sel akibat induksi dari fitohormon. Massa
seltersebut disebut kalus.kalus
21. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANTunas adventif yang tumbuh
akan menyerupaibagian daun kimera dimana tunas tersebut
munculPembentukan tunas adventif pada tanaman kimeraTunas adventif
kuning Tunas adventif hijauDaunutuhPotongandaun
22. KULTUR JARINGANKULTUR JARINGANApa saja yang dibutuhkan
untuk perbanyakan?MediamineralvitaminAsam
aminofitohormonagarSumbereksplan
23. KULTUR JARINGANKULTUR
JARINGANKondisiTumbuhcahayakelembabansuhuaseptikApa saja yang
dibutuhkan untuk perbanyakan?
24. MediaMediaSebagai sumber makanan (nutrisi) bagi eksplan
untuktumbuh dan berkembangUnsur hara makro (> mg/L) : N, P, K,
Ca, Mg, SKomposisiUnsur hara mikro (< mg/L) : Fe, B, Mo, Zn, Cu,
MnVitamin : myo-inositol, nicotinic acid, thiamin (B1),
Pyridoxin(B6)Asam amino : GlycineSumber karbon : sukrosaFitohormon
: auksin, sitokininAgar
25. MediaMediaHara makro dan mikroKebutuhan tiap jenis tanaman
akan unsur hara berbeda-beda.Karena itu telah dibuat berbagai jenis
formula media khususuntuk jenis-jenis tanaman tertentu.Formulasi
media yang banyak dipakai di kultur jaringan gaharu:- Murashige and
Skoog (MS), diformulasikan tahun 1962Diberikan dalam bentuk
garam.
26. MediaMediaVitaminVitamin yang paling banyak digunakan:
myo-inositol, nicotinicacid, thiamin (B1), Pyridoxin (B6).Vitamin
berfungsi sebagai katalis dalam reaksi enzimatis di sel.Thiamin
merupakan vitamin esensial yang dibutuhkan dalamkultur
jaringan.
27. MediaMediaKomposisi media Murashige dan Skoog (1961)Senyawa
Kimia Jumlah(mg/L)NH4NO3 1650KNO3 1900CaCl22H2O 440MgSO47H2O
370KH2PO4 170H3BO3 6.2MnSO4H2O 16.9ZnSO4H2O 8.6KI 0.83NaMoO42H2O
0.25Senyawa kimia Jumlah (mg/L)CuSO45H2O 0.025CoCl26H2O
0.025FeSO47H2O 27.8Na2EDTA2H2O 37.3myo-inositol 100.0nicotinic acid
0.5thiamineHCl 0.1pyridoxineHCl 0.5glycine 2.0sucrose 30000agar
8000
28. MediaMediaFitohormonMerangsang pertumbuhan akar dan
pembentukankalus.Auksin alami, yaitu IAA, diproduksi di ujung
tunasdan dialirkan ke tunas lateral dan akar.Auksin sintetik : NAA,
2,4-D, IBA, picloram, 2,4,5-T.AuxinSitokininMerangsang pembentukan
tunas adventif.Sitokinin alami, yaitu zeatin, diproduksi di ujung
akarkemudian dialirkan ke tajuk.Sitokinin sintetik: BAP, kinetin,
thidiazuron.Bersama dengan auksin merangsang pembelahansel.
29. MediaMediasitokininauxinInteraksi auksin dan sitokinin=
kalus (massa sel)= potongan daun= tunas adventif= akarHormon yang
digunakan dalam kultur jaringan gaharu: sitokininBAP 0.5 1.0
mg/l.
30. MediaMediaSumber karbonTanaman tidak dapat memenuhi seluruh
kebutuhannya akansenyawa karbon dari fotosintesis karena prosesnya
sudahmenurunYang paling umum digunakan : sukrosa. Jenis lain yang
dapatditambahkan adalah glukosa dan fruktosa.Tanaman kultur
jaringan mendapatkan sebagian energi dariproses fotosintesis.
Namun...Untuk perbanyakan tanaman gaharu, digunakan sukrosasebanyak
30 g/l.
31. Kondisi TumbuhKondisi TumbuhAseptikCahayaSuhu :
22-25CKelembabanCahayaCahaya buatan dari lampu neon dengan
intensitas 1000 1500lux (135-210 mole/m2/s), atau 2 buah lampu neon
20 watt padaketinggian 40 cm di atas botol kultur.Bila intensitas
cahaya ditingkatkan, dapat mengurangikebutuhan gula, mengurangi
tingkat kontaminasi dan tanamanlebih mudah tumbuh dan berdaptasi di
rumah kaca.Pengaturan sumber cahaya dari samping juga dapat
dilakukan.
32. Hasil PerbanyakanHasil PerbanyakanEksplan tunas aksilar
menghasilkan tunas baru setelah 5 minggudalam media MS yang
mengandung BAP 0.5 mg/l (Azwin et al.,2006).Pada media yang sama
setelah 12 minggudihasilkan rata-rata 5.6 tunas aksilar
baru.Eksplan Hormon Waktu induksi ReferensiBuku kotiledon BAP 1
mg/L 16 hari Mia et al. (2005)Tunas aksilar bibit BAP 0.5 mg/l 5
minggu Azwin et al. (2006)Tunas aksilar kecambah BAP 0.3 mg/l 7
minggu He et al., (2005)Mia et al. (2005), JAgroBiogenEksplan tunas
aksilar menghasilkan 4 tunassetelah 16 hari dalam media MS
yangmengandung BAP 1 mg/l (Mia et al., 2006).
34. Kondisi TumbuhKondisi TumbuhInduksi AkarDalam tahap
perbanyakan hanya dihasilkan tunas tanpa akar,sehingga perlu
diinduksi akar agar tanaman dapat ditanam ditanah.Untuk menginduksi
pembentukan akardigunakan auksin.Auksin NAA 1.0 mg/l
dapatmenginduksi perakaran (He et al.,2005)He et al., 2005:
JZhejiang
36. Kondisi TumbuhKondisi TumbuhAklimatisasiTanaman hasil
kultur jaringan di botol tidak dapat langsungditanam dipot ---->
perlu aklimatisasi (adaptasi).Tanaman di botol dicuci dengan air
bersih untuk menghilangkansisa agar dan media yang melekat di
akar.Tanaman dipindahkan ke pot yang berisi media kompos,kemudian
ditutup dengan plastik untuk menjaga kelembaban.Tanaman diletakkan
di dalam rumah kaca. Setelah sebulanplastik penutup dapat
dibuka
37. KESIMPULANKESIMPULANEksplan yang digunakan: biji atau tunas
aksilar dari kecambahin vitro atau bibit di polibagMedia kultur
jaringan yang digunakan untuk perbanyakan tunasgaharu adalah MS
ditambah dengan sitokinin BAP 0.5 1.0mg/l.Waktu yang dibutuhkan
untuk pembentukan tunas bervariasidari 16 hari hingga 5 minggu.
Tunas yang terbentuk 4-5 tunas.Perakaran dapat diinduksi dengan
auksin NAA 0.3 mg/l selama2 minggu.