Home >Documents >petunjuk prak TRT - · PDF fileTeori dasar lndonesia merupakan ... pembekuan pada suhu di...

petunjuk prak TRT - · PDF fileTeori dasar lndonesia merupakan ... pembekuan pada suhu di...

Date post:18-Mar-2019
Category:
View:215 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:

PETUNJUK PRAKTIKUM

Disusun Oleh: Wahyu Widoretno

LABORATORIUM KULTUR JARINGAN TUMBUHAN JURUSAN BIOLOGI - FAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2019

Praktikum Teknologi Rekayasa Tanaman-2019 1

DAFTAR ISI

Halaman Daftar Isi 1 Topik 1. Teknik Persilangan pada Tanaman Anggrek 2 Topik 2. Induksi Mutasi dan Poliploidi 5 Topik 3. Kriopreservasi Tanaman 7 Topik 4. Analisis Stabilitas Genetik dengan Marka Molekuler 9

2

Topik 1 Teknik Persilangan pada Tanaman Anggrek

Teori dasar

lndonesia merupakan negara yang memiliki keanekaragaman tanaman anggrek cukup banyak. Keunggulan tanaman anggrek ditentukan oleh warna, ukuran, bentuk dan susunan bunga, jumlah kuntum bunga per tangkai, panjang tangkai dan daya tahan kesegaran bunga. Salah satu upaya meningkatkan kualitas anggrek adalah perbaikan genetik melalui persilangan.

Persilangan adalah teknik mengawinkan bunga dengan meletakkan polen/serbuk sari pada stigma/kepala putik. Pada tanaman anggrek, persilangan biasanya dilakukan oleh serangga atau dengan bantuan manusia. Persilangan dapat digunakan untuk menambah keragaman genetik, memperoleh sifat ketahanan atau mendapatkan varietas baru dengan warna dan bentuk bunga yang menarik. Persilangan dapat dilakukan pada beberapa jenis/genus yang mudah melakukan persilangan antargenus. Persilangan akan menghasilkan keturunan yang disebut hibrida intra/interspesifik atau intra/intergenerik. Keberhasilan persilangan tergantung jarak genetik spesies yang disilangkan. Makin jauh jarak genetiknya, tingkat keberhasilan untuk mendapatkan tanaman F1 yang hidup dan fertil makin kecil. Kegagalan dalam persilangan juga dapat disebabkan belum masaknya polen atau stigma yang belum siap sehingga tidak terjadi pembuahan. Tujuan: memperoleh kombinasi genetik (warna, bentuk, ukuran, jumlah) dari 2 jenis anggrek melalui persilangan Bahan dan Alat:

- Tanaman anggrek yang telah berbunga (Dendrobium bigibbum, Dendrobium affine, Phalaenopsis dengan warna bunga berbeda)

- Pinset, tusuk gigi/batang korek api, tali, label, kantong plastik Cara Kerja:

- Pemilihan dan persiapan tanaman induk. Siapkan bunga jantan dan bunga betina, utamakan bunga yang baru mekar 4 hari karena saat itu polen telah anthesis dan belum lepas sedangkan antera masih lengket. Kuntum terbaik adalah kuntum kedua sampai keempat. Persilangan sebaiknya dilakukan pagi hari.

- Cap polinia yang terdapat pada ujung kolumna (column) dibuka, dan akan terlihat di dalamnya polinia yang berwarna kuning (Gambar 1A & B).

- Ambil polen (polinia) dari induk bunga jantan dengan menyentuhkan batang tusuk gigi sampai polinia terlepas dari tangkainya dan menempel pada batang tusuk gigi (Gambar 1C).

- Polinia dibawa dan diletakkan pada stigma (kepala putik) induk betina

Praktikum Teknologi Rekayasa Tanaman-2019 3

- Jika penyerbukan dilakukan pada anggrek yang tidak mempunyai perekat pollinia (Dendrobium dan Cattleya):

Letakkan kertas/tisue di bawah bunga untuk menampung pollinia agar tidak terjatuh ke tanah Sentuhkan ujung tusuk gigi ke dalam perekat pada lubang stigma selanjutnya sentuhkan ujung tusuk gigi yang sudah berperekat ke polinia pada kertas Masukkan polinia yang melekat pada ujung tusuk gigi ke dalam lubang stigma

- Polinia induk betina dibuang agar persilangan murni - Bunga yang sudah disilangkan, diselubungi plastik transparan untuk

menghindari terjadinya penyerbukan alami oleh hewan-hewan penyerbuk. - Beri label yang diikatkan pada tangkai kuntum bunga yang berisi nama

tetua betina x tetua jantan, tanggal persilangan, kode penyilang. Dalam satu tandan bunga sebaiknya hanya disilangkan 2 atau 3 kuntum saja untuk memperoleh hasil buah yang sehat dan besar.

- Penyerbukan dilakukan secara: a. Selfing (penyerbukan sendiri pada 1 speies anggrek dalam 1 pohon) b. Sibling (penyerbukan pada 1 spesies anggrek berbeda pohon) c. Crossing (penyerbukan satu genus beda spesies atau penyerbukan

antar genus) - Bunga akan menunjukkan kelayuan setelah 3-7 hari penyilangan tetapi

tangkai kuntum bunga masih hijau segar - Tanda-tanda penyilangan berhasil ditunjukkan dengan menggembungnya

bakal buah berwarna hijau segar setelah 2 minggu. Daun mahkota yang layu dari anggrek yang disilangkan dapat dipotong/dibuang untuk menghindari adanya infeksi jamur dan bakteri,

- Amati persentase keberhasilan persilangan, saat terbentuk buah, bentuk dan warna buah, diameter dan panjang buah.

- Buah (Gambar 1 D) hasil persilangan akan masak sekitar 3-6 bulan tergantung pada jenis anggreknya

- Buah yang telah masak dapat dtumbuhkan melalui teknik kultur jaringan untuk memperoleh tanaman anggrek.

4

Gambar 1. Morfologi bunga anggrek, penyerbukan anggrek, dan buah hasil

persilangan.

A B

C D

Praktikum Teknologi Rekayasa Tanaman-2019 5

Topik

Induksi Mutasi dan Poliploidi

Teori dasar Pemuliaan tanaman memerlukan variasi genetik dari sifat-sifat yang bermanfaat untuk pengembangan tanaman budidaya. Mutagenesis merupakan proses perubahan yang dapat diwariskan yang disebabkan bukan karena segregasi genetik atau rekombinasi genetik tetapi diinduksi dengan agen kimia atau fisik. Mutagen kimia yang sering digunakan untuk induksi mutasi antara lain EMS (Ethyl methanesulfonate), DMS (Dimethyl sulfate), kolkisin dan oryzalin. Sedangkan induksi mutasi secara fisik dilakukan dengan radiasi (neutrons, alpha rays, gamma, beta, x-rays, uv radiation). Mutasi dapat disebabkan oleh mutasi titik (terjadi di dalam gen pada sekuen DNA), mutasi struktur dalam kromosom (inversi, translokasi, duplikasi dan delesi) dan mutasi yang mengarah pada perubahan jumlah kromosom (poliploidi, aneuploidi dan haploidi). Induksi mutasi atau poliploidi tanaman dapat dilakukan secara in vivo dan in vitro. Induksi mutasi secara in vivo dilakukan dengan memberikan perlakuan mutagen pada biji atau pada ujung meristem kecambah/tanaman. Sedangkan induksi mutasi secara in vitro dilakukan dengan merendam eksplan pada larutan mutagen atau memaparkan eksplan pada sinar radiasi sebelum eksplan dikultur pada media kultur. Induksi mutasi secara in vitro juga dapat dilakukan dengan mengkulturkan eksplan pada medium yang mengandung mutagen. Mutasi atau duplikasi jumlah kromosom memungkinkan didapatkannya tanaman yang mempunyai sifat sifat unggul. Tanaman tetraploid telah terbukti dapat menghasilkan tanaman dengan ukuran yang lebih besar dan menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman diploid. Kunci utama dalam pemuliaan mutasi adalah proses identifikasi individu dengan mutasi target yang melibatkan 2 tahapan utama, yaitu skrining mutan dan konfirmasi mutan. Skrining mutan merupakan proses yang melibatkan seleksi individu dari populasi yang mengalami mutasi untuk mendapatkan kriteria seleksi spesifik seperti pembungaan awal, resistensi penyakit dibandingkan dengan tetuanya. Tetapi seleksi ini seringkali dianggap sebagai mutan putatif. Konfirmasi mutan merupakan proses reevaluasi mutan putatif di bawah lingkungan terkontrol dan beriulang menggunakan sampel yang besar. Melalui proses ini beberapa mutan putatif menunjukkan bukan mutan. Tujuan: Menginduksi mutasi dan poliploidi untuk mendapatkan tanaman dengan

karakter tertentu dan meningkatkan performa tanaman Bahan dan alat:

- Biji tanaman, kolkisin, EMS, agar - Erlenmeyer, pipet, polybag, media tanam

6

Cara kerja :

-. Biji dikecambahkan dalam media tanam tanah+kompos dalam polybag, masing-masing polybag ditanam 6 biji pada 3 lubang tanam

- Kecambah pada tahapan kotiledon (umur 7-10 minggu) diberi perlakuan mutagen kolkisin atau EMS (0, 0.1, 0.5, 1.0 %) selama 2, 4, 6 hari dengan interval pemberian mutagen 2 hari.

- Larutan kolkisin atau EMS untuk induksi mutasi dibuat dengan melarutkan kolkisin atau EMS dengan konsentrasi tersebut di atas dengan aquadest dengan agar 7 g/L pada suhu 50 oC

- Satu tetes (2-4 uL) suspensi kolkisin atau EMS hangat ( 40 oC) diteteskan pada atas kotiledon dari masing-masing kecambah untuk menutupi munculnya pucuk (Gambar 2)

- Pot ditempatkan pada ruang pertumbuhan dengan suhu 25 oC dengan kelembaban tinggi (kelembaban relative 100%) di bawah cahaya yang konstan untuk menpertahankan integritas tetesan agar.

- Pemberian mutagen diulang setelah interval 2 hari. - Setelah perlakuan, tanaman ditumbuhkan di bawah kondisi rumah kaca

- Setelah 2 minggu, dilakukan evaluasi persentase kemampuan tumbuh dan pertumbuhan kecambah (tinggi kecambah, jumlah dan luas area daun).

Gambar 2. Perlakuan kolkisin/EMS-agar pada kecambah

Praktikum Teknologi Rekayasa Tanaman-2019 7

Topik 3 Kriopreservasi Tanaman

Teori dasar

Kriopreservasi merupakan penyimpanan sel, jaringan dan organ pada temperatur sangat rendah pada nitrogen cair (-196 oC). Pada temperatur ini, sel dalam suatu keadaan tidak membelah dengan metabolisme hampir nol. Pada temperatur ini, gerakan molekul dikurangi secara drastis, tidak ada fase cair di dalam sel, dan semua proses metabolik seperti respirasi dan aktifitas ensimatik dideaktivasi yang memungkinkan untuk menjamin konservasi materi biologi lebih lama karena kerusakan biologi ditunda. Tetapi sel harus tetap memelihara struktur utuhnya yang akan memungkinkan kembali ke aktifitas normalnya setelah thawing.

Kriopreservasi merupakan metode ideal untuk konservasi plasma nutfah karena memungkinkan penyimpanan material biologi untuk periode waktu yang tidak terbatas dengan tetap menjaga stabilitas genetik dan karakteristik fenotipiknya. Kriopres

Click here to load reader

Reader Image
Embed Size (px)
Recommended