kultur jaringan
Post on 24-Oct-2015
104 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PRODUKSI BIBIT TANAMAN
DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK KULTUR JARINGAN
Oleh:
IR. ARIS TEGUH SANTOSO
suatu metode untuk mengisolasi bagian tanaman seperti sel, sekelompok sel, jaringan atau organ, .
KULTUR JARINGAN TANAMAN
serta menumbuhkannya secara in vitro, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. .
berkembang dari adanya teori Totipotensi sel yang menyatakan bahwa didalam masing-masing sel tumbuhan mengandung informasi genetik dan sarana fisiologis tertentu yang mampu membentuk tanaman lengkap bila ditempatkan dalam lingkungan yang sesuai.
TEKNIK-TEKNIK KULTUR JARINGAN TANAMAN:• Teknik Mikropropagasi = Perangsangan tunas
aksiler dalam jumlah yang melebihi pertumbuhan normal,
• Teknik Organogenesis = Pembentukan tunas atau akar adventif baik inisiasi langsung dari eksplan maupun inisiasi dari jaringan kalus.
• Teknik Somatik embriogenesis. = Pembentukan embrio dari sel-sel somatik baik inisiasi langsung dari organ maupun inisiasi dari jaringan kalus.
KEGUNAAN KULTUR JARINGAN:
• Produksi bibit dalam skala besar.• Produksi bibit tanaman yang mempunyai sifat
unggul • Produksi bibit tanaman yang bebas virus• Produksi metabolit sekunder • Pelestarian Plasma nutfah yang hampir punah• Membantu mempercepat Pemuliaan tanaman• Rekayasa genetik tanaman
TAHAPAN TEKNIK MIKROPROPAGASI
1. Tahap Isolasi dan sterilisasi eksplan, yaitu tahap pembersihan eksplan (pucuk, mata tunas, embrio) dari kotoran, kotaminan seperti bakteri dan jamur dengan menggunakan fungisida, bakterisida dan desinfektan, kemudian menanamnya dalam botol kultur.
Tahap Isolasi eksplan
Tahap sterilisasi eksplan
Fungisida Benlate 2 gr/l, 1-2 jam
Bakterisida Agrimicin 2 gr/l,
1-2 jam
NaOCl (Bayclin) 10-40%, 10-30
menit
Larutan antiseptik 0.5 – 1 jam
Penanaman di media inisiasi
2. Tahap Inisiasi Tunas, yaitu tahap dimana bahan tanaman yang sudah disterilisasi ditanam di media yang mengandung Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) Sitokinin (Benzylamino purin, Kinetin) yang dapat merangsang tumbuhnya tunas in vitro pertama.
3. Tahap multiplikasi tunas, yaitu tahap dimana tunas yang terbentuk pada tahap inisiasi tunas, dirangsang untuk menggandakan diri dengan menggunakan kombinasi ZPT Sitokinin dan Auksin (NAA, IBA, IAA).
PisangGaharu
5. Tahap aklimatisasi, yaitu tahap pemindahan tunas yang sudah berakar ke media tanah steril di rumah kaca.
4. Tahap pembentukan akar, yaitu tahap dimana tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap penggandaan tunas, ditumbuhkan di media yang mengandung ZPT Auksin yang dapat merangsang pertumbuhan akar.
Jati
FAKTOR YANG MENENTUKAN KEBERHASILAN KULTUR JARINGAN:
1. Eksplan atau bagian tanaman induk yang digunakan untuk inisiasi kultur secara in vitro.
Pemilihan eksplan yang akan digunakan tergantung pada: a. Tipe kultur, b. tujuan pengkulturan dan c. jenis tanaman yang dikulturkan.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengambilan eksplan, yaitu a. Bagian tanaman mana yang akan digunakan, b. Umur eksplan, c. Waktu pengambilan eksplan.
Botol kultur disimpan pada rak kultur yang di beri cahaya lampu TL dengan intensitas cahaya 1000-4000 lux
Temperatur ruangan dipelihara pada 25– 28°C dengan menggunakan AC
Lama penyinaran lampu TL diatur 16 jam menyala dan 8 jam padam
Secara berkala ruang kultur disterilisasi dengan menggunakan Formalin.
2. Lingkungan kultur
Eksplan kultur jaringan ditumbuhkan dalam lingkungan aseptik dan terkontrol.
3. Media kulturTerdiri dari:
a. Garam-garam anorganik
Kebutuhan garam anorganik untuk tanaman yang dikulturkan secara in vitro pada dasarnya sama dengan kebutuhan garam anorganik tanaman yang tumbuh normal dilingkungan alaminya
Garam anorganik yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah takaran banyak dikenal dengan unsur makro, meliputi : Unsur N, P, K, Ca, Mg, dan S.
Garam anorganik yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil dikenal dengan unsur mikro, meliputi : Unsur Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo dan Co.
b. Vitamin, dan bahan organik lainnya
• Kultur tanaman in vitro memerlukan penambahan vitamin yang berfungsi untuk meningkatkan pertumbuhan sel tanaman.
• Vitamin yang sering digunakan dari kelompok vitamin B, yaitu Thiamin-HCl (Vitamin B1), piridoksin-HCl (Vitamin B6), asam nikotinat, riboflavin (Vitamin B2).
• Bahan organik yang sering digunakan adalah glutamin, asam aspartat, arginin, myo inositol, adenin sulfat, casein hydrolisat, dll.
c. Gula Gula digunakan sebagai sumber energi dalam
media kultur, karena umumnya tanaman yang dikulturkan secara in vitro umumnya tidak melakukan fotosintesis yang sempurna, sehingga memerlukan karbon hidrat yang sudah jadi.
d. Agar, bahan pemadat media
Berfungsi untuk memadatkan larutan media supaya eksplan dapat ditanam pada media dan dapat menyerap unsur-unsur hara yang terkandung dalam media dengan baik.
e. Zat Pengatur tumbuh (ZPT)
Zat pengatur tumbuh adalah senyawa organik bukan nutrisi tanaman, yang aktif dalam jumlah kecil (10-6- 10-5), dan disintesa pada bagian tertentu tanaman dan pada umumnya ditranslokasi kebagian lain tanaman dimana zat tersebut menimbulkan respon biokimia, fisiologi dan morfologi. Sitokinin dan auksin adalah dua kelompok ZPT yang sering digunakan dalam kultur jaringan.
PERANAN SITOKININ
1) dalam memacu pembentangan sel, pembesaran dan pembelahan sel.
2) menunda penuaan sel.
3) mendorong proses morfogenesis, pertunasan, pembentukan umbi, bunga , buah, akar, dll.
4) Jenis-jenis Sitokinin yaitu BAP, Kinetin, Thidiazuron.
Secara luas digunakan dalam perbanyakan mikro dan makro bersama media hara merangsang pertumbuhan kalus, suspesi sel atau organ (seperti meristem, pucuk atau akar) dan mengatur morfogenesis khususnya dalam interaksinya dengan sitokinin.
Auksin merupakan senyawa organik yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui pemanjangan sel pada konsentrasi yang rendah (< 0.001 M). Jenis Auksin yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah 1-Naphtalene Acetic Acid (NAA) dan Indole-3-Acetic Acid (IAA), Indole-3-Butiric Acid (IBA) dan 2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid (2,4-D).
Pemilihan konsentrasi auksin bedasarkan:1. Jenis pertumbuhan dan perkembangan yang diinginkan2. Kandungan endogen eksplan3. Kemampuan jaringan yang dikulturkan menghasilkan auksin secara alami
AUKSIN
Di dalam kultur jaringan morfogenesis eksplan selalu tergantung dari interaksi antara auksin dan sitokinin
Prinsip keseimbangan auksin dan sitokinin dari Skoog dan Miller (1957) tetap dipergunakan sampai saat ini.
Pembentukan akar pada stek in vitroEmbryogenesis
Pembentukan tunas adventif dari kalus
Inisiasi kalus tanaman dikotilPembentukan tunas adventif
Prolifrasi tunas aksiler
Auksin Sitokinin
PROSES PEMBUATAN MEDIA KULTUR
Bahan kimia ditimbang
Dilarutkan dalam air destilasi
pH larutan diukur, campurkan agar
kemudian dimasak hingga mendidih
PROSES PEMBUATAN MEDIA KULTUR
Media dituangkan kedalam botol
kultur
Diberi label media
Disterilisasi dengan autoclave
PROSES KULTUR JARINGAN TANAMAN
JATI (Tectona grandis)
STERILISASI EKSPLAN JATI
Sumber
eksplan
Pucuk tunas muda dipotong dari sumber eksplan
Dicuci di air mengalir hingga bersih
Direndam dalam larutan fungisida dan bakterisida
Direndam dalam larutan desinfektan (Clorox/ Bayclin)
Dicuci dengan air steril hingga bersih dari desinfektan
Ditanam di media inisiasi tunas invitro
INISIASI TUNAS IN VITRO PERTAMA
Induksi tunas 3-4 minggu
Pemanjangan tunas 3-4 minggu
PEMOTONGAN TUNAS IN VITRO DALAM LINGKUNGAN STERIL
PENGGANDAAN TUNAS IN VITRO
Induksi tunas 3 minggu
Pemanjangan tunas
3 minggu
AKLIMATISASI
Plantlet
Ditanam dalam media tanah: pasir: kompos yang sudah disterilkan
Disungkup plastik selama 4 minggu
Plantlet Pasca aklimatisasi
Pembesaran bibit setelah aklimatisasi hingga bibit siap tanam dilapangan membutuhkan waktu 2-3 bulan
PEMBESARAN BIBIT DI POLIBAG
3 BULAN
1 BULAN
PEMBUATAN STUMP JATI
Bibit dikeluarkan dari polibag dan
dibersihkan dari media
Akar serabut dipotong dan dibuang sehingga tersisa akar tunggang 8
cm dan pangkal batang 2 cm
Ujung pangkal batang diberi cat hijau sedangkan ujung akar diberi cat
merah untuk mengurangi penguapan air
Stump siap dikirim
PERTUMBUHAN BIBIT JATI
HASIL KULTUR JARINGAN DI LAPANGAN
PERTUMBUHAN TINGGI
0.5 m
1 bulan
1.7 m
3 bulan
3 m
5 bulan
7 m
10 bulan
10 m
1.5 tahun
PERTUMBUHAN TINGGI
13 m
4 tahun
PERTUMBUHAN DIAMETER
6 bulan
4 cm
11 bulan
7 cm
2 tahun
10 cm
4 tahun
12 cm
Diameter 24 cmTinggi 15 m
PROSES KULTUR JARINGAN TANAMAN
SATOIMO/ TALAS JEPANG
(Colocasia esculenta var antiquorum)
PERSIAPAN SUMBER EKSPLAN
STERILISASI EKSPLAN
Sumber eksplan
Dibilas dengan air steril
Dicuci dengan air steril
Ditanam pada medium induksi
Tunas in vitro pertama
Perendaman fungisida, bakterisida dan desinfektan
TAHAP PENGGANDAAN TUNAS
Induksi tunas 3 minggu
Pemanjangan tunas
2 minggu
TAHAP AKLIMATISASIPlantlet
Dibersihkan dengan air mengalir
Diberi hormon penumbuh akar
Direndam dalam fungisida dan bakterisida
Ditanam dalam media steril
Disungkup selama 4 minggu
TAHAP PEMBESARAN BIBIT DI POLIBAG
Setelah diaklimatisasi plantlet ditanam pada polibag selama 1 –2 bulan hingga siap ditanam di lapangan
Plantlet pasca aklimatisasi
1 bulan
PERTUMBUHAN SATOIMO HASIL KULTUR JARINGAN DILAPANGAN
2 bulan0 bulan
1 bulan
UMBI SATOIMO
Umbi satoimo yang dihasilkan dari bibit
umbi
Umbi satoimo yang dihasilkan dari bibit
kultur jaringan
UMBI SATOIMO
Siap ekspor ke Jepang
KELEBIHAN BIBIT HASIL KULTUR JARINGAN DIBANDINGKAN DENGAN BIBIT DARI BIJI /STEK
Kontinuitas ketersediaan bibit dalam jumlah besar akan terjaga sepanjang waktu, tanpa harus menunggu musim berbuah.
Bibit yang dihasilkan akan sama dengan induknya, sehingga tingkat keseragaman pertumbuhan bibit di lapangan tinggi.
Bibit yang dihasilkan bebas dari virus penyakit, karena ditumbuhkan dalam kondisi aseptik.
KELEMAHAN BIBIT HASIL KULTUR JARINGAN DIBANDINGKAN DENGAN BIBIT DARI BIJI /STEK
Dibutuhkan biaya relatif tinggi untuk membangun laboratorium beserta peralatannya.
Biaya produksi yang tinggi, meliputi biaya bahan kimia dan biaya tenaga kerja yang harus mempunyai keahlian khusus.
TERIMA KASIH
top related