diferensiasi kalus sagu (metroxylon … embrio) umur 6 dan 12 minggu hasil dan pembahasan tahap 1:...
TRANSCRIPT
DIFERENSIASI KALUS SAGU (METROXYLON SAGU ROTTB.) MEMBENTUK EMBRIO SOMATIK
MENGGUNAKAN TIGA METODE KULTUR
Imron RiyadiDarda Efendi
Bambang S PurwokoDjoko Santoso
Disampaikan pada:SEMINAR ILMIAH DAN LOKAKARYA NASIONAL SAGU 2016,
Bogor, 9-10 November 2016
PENDAHULUAN
Makanan pokok nasional (beras):
Tdk seimbang dg jumlah penduduk (306 juta th 2035)
Penting diversifikasi pangan
Sagu (Metroxylon sagu Rottb.)
Tanaman asli Indonesia.
Luas di Indonesia: + 5.2 juta ha.
Makanan pokok Indonesia bagian Timur
Sumber karbohidrat potensial :
pangan, pakan dan energi
Potensi besar masih terpendam
Manfaat:
- Sbr bahan pangan (pokok) produktifitas sgt tinggi: 12 - 15
ton pati kering/ha/tahun.
- Industri: makanan (mie, kue, dll), minuman (sirup fruktosa),
farmasi, perekat (adhessive gel), energi bio (bio etanol).
- Menjaga lingkungan: toleran tumbuh pada lahan sub optimal.
Propagasi konvensional
- vegetatif: anakan dan generatif: biji jarang
- kendala: tingkat ketersediaan, keseragaman, proses
pengangkutan benih, biaya tinggi Perlu teknologi
baru: ES
Embriogenesis somatik (ES) tanaman sagu (Tahardi et al. 2002) metode padat.
Masih memiliki kelemahan/kendala.
Penting dikembangkan teknologi ES cair sebagai terobosan baru: “ TIS dan Suspensi ”
Diferensiasi kalus membentuk SE crucial & vital.
- Aplikasi ZPT akurat
* Jenis, komposisi & konsentrasi
Proses maturasi SE crucial & vital.
- Aplikasi ZPT akurat
- Seleksi fase SE
* Jenis, komposisi & konsentrasi
TUJUAN PENELITIAN
1. Menentukan konsentrasi TDZ
optimal diferensiasi SE
2. Menentukan konsentrasi ABA
optimal maturasi SE
METODOLOGI PENELITIAN
Tempat Penelitian:
Lokasi kultur:
Lab. Biak Sel & Mikropropagasi TanamanPPBBI, Bogor.
Lokasi analisis:
Histologi: Lab. MikroteknikDep. Biologi, IPB dan
Lab. Morfologi, Anatomi & Sitologi Pusat PenelitianBiologi, LIPI.
Alat dan Bahan
Bahan tanaman : kalus tanaman sagu(Metroxylon sagu Rottb.) asal kulturtip meristem sagu Alitir dariMerauke, Papua.
Alat dan bahan laboratorium :
- Alat dan Bahan standar kultur in vitro
- TIS, shaker, erlenmeyer, pengukurCVS dan timbangan digital
METODOLOGI PENELITIAN
• Media: MMS
• Ruang kultur (in vitro):
ruang terang dengan cahaya baur dan cahaya penuh
di bawah cahaya lampu TL putih 12 jam per hari
dengan intensitas cahaya sekitar 30 µmol photon m-2
s-1 dengan suhu 26 + 1 ºC
METODOLOGI PENELITIAN
Tahap 1: Diferensiasi Kalus Membentuk ES
TISSuspensi Media padat
METODOLOGI PENELITIAN
- Eksplan : kalus embriogenik/proembrionik (0.5 g)
- Perlakuan:
1. Konsentrasi TDZ : 0.1, 0.5 & 1.0 mg/L dikombinasikan
dengan kinetin 0.5 mg/L kecuali pada kontrol
2. Metode kultur: suspensi, TIS & media padat
- 2 faktor: TDZ & metode kultur 12 kombinasi perlakuan.
- Pengamatan: Biomassa/bobot segar, jumlah ES terbentuk.
Tahap 2: Pendewasaan ES
METODOLOGI PENELITIAN
- Eksplan: ES stadium globular (1.0 g) = 58 buah.
- Perlakuan:
1. Konsentrasi ABA: 0.0, 0.01, 0.05 & 0.1 mg/L
dikombinasikan dengan kinetin 1.0 mg/L kecuali kontrol
2. Metode kultur: suspensi, TIS & media padat
- 2 faktor: ZPT & metode kultur 12 kombinasi perlakuan:
- Pengamatan: Bobot segar, jumlah ES stadium dewasa &
komposisi ES.
TISSuspensi Media padat
Analisis Statistik
• Metode faktorial dengan RAL
• Perbedaan antar perlakuan ditentukan dengan DMRT
dengan taraf uji α = 5%
• Proses analisis statistik menggunakan alat bantu
program SPSS versi 19
METODOLOGI PENELITIAN
0
10
20
30
40
50
60
0 0.1 0.5 0 0.1 0.5 0 0.1 0.5 0 0.1 0.5
Bobo
t seg
ar (g
)
Perlakuan metode kultur dan konsentrasi TDZ (mg L-1)
Lama kultur: 12 minggu
Lama kultur: 6 minggu
cdbc
cd bc bc c
b
a
d d d d
BC
BC
CD CD
DE
BC
B
A
DE DE DEE
Suspensi TIS Media padat
Perolehan bobot segar embrio omatik (beberapa
fase embrio) umur 6 dan 12 minggu
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap 1: Diferensiasi Kalus Membentuk ES
0
100
200
300
400
500
600
0 0.1 0.5 1 0 0.1 0.5 1 0 0.1 0.5 1
jum
lah
em
bri
o s
om
atik
(b
ua
h))
Perlakuan metode kultur dan konsentrasi TDZ (mg L-1)
Lama kultur: 12 minggu
Lama kultur: 6 minggu
cd cdc
cd bd cd
b
a
d
cd cdcd
CDCD CD CD
CD
C
B
A
D
C
CD
CD
Suspensi TIS Media padat
Perolehan embrio somatik (beberapa fase embrio)
umur 6 dan 12 minggu
RAM
SAM
Media padat
Media padat
Suspensi
Suspensi TIS
TIS
a b c
d e f
g h i
Tahap 2: Pendewasaan ES
0
2
4
6
8
10
0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1
Bo
bo
t se
gar
(g)
Perlakuan metode kultur dan konsentrasi ABA (mg L-1)
ab
ab
a
ab
cd
ab bc abc
cd
dd
d
Suspensi TIS Media padat
Perolehan bobot segar embrio somatik umur 6 minggu
0
25
50
75
100
125
150
0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1
Jum
lah
em
bri
o s
om
atik
(b
uah
)
Perlakuan metode kultur dan konentrasi ABA (mg L-1)
Globular Elongated
Scutellar Coleptilar
bcd
bc
ab
bc
d
a
bcd cdbcd
d
bcd
ab
abc
a ab ab
abc
abc abc ab
c
abc
bc bcabcde
abcd a ab
de
abc
abcd
a
e
abc
cde bcde
f
abc
aabc
f
bcd
def
cde
f
abcd
def ef
Suspensi TIS Media padat
Perolehan ES stadium globular – coleoptilar umur 6 minggu
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1 0 0.01 0.05 0.1
Jum
lah
em
bri
o s
om
atik
(b
uah
)
Perlakuan metode kultur dan konsentrasi ABA (mg L-1)
ES Muda
ES Dewasa
abc
ab
bc
cc c
abc
A A
CBC
AB
C
AB
bc
ab
bc
a
bc bc
c
C
AB AB
CC
Suspensi TIS Media padat
Perolehan ES stadium muda dan dewasa umur 6 minggu
Media padat TIS
Suspensi
a b c
d e
f g
KESIMPULAN
Tujuan kultur Metode kultur
* Diferensiasi kalus membentuk ES Kultur TIS
* Maturasi embrio somatik (ES) Kultur suspensi
Kultur ES tanaman sagu telah berhasil: media cair(sistem kultur suspensi dan TIS).
Diferensiasi ES: TDZ 1,0 mg/L + kinetin 0,5 mg/L
Maturasi ES: ABA 0,01 mg/L + kinetin 0,5 mg/L
NoKarakteristik, situasi, kondisi
dan hasil kultur
Metode kultur
Media
padatTIS Suspensi
1 Skala volume kultur Sedang Massal Paling massal
2 Lama waktu kontak eksplan
dengan media
Terus-
menerusSangat singkat Terus-menerus
3Kondisi eksplan Diam, statis
Dinamis saat
mixing
Dinamis namun
terendam
4Tingkat penyerapan eksplan
terhadap nutrisi media
Gradient
sesuai posisiHomogen Homogen
5Tingkat penyerapan oksigen Terbatas Ideal Cukup
6Biaya operasional: bahan media,
peralatan, tempat & tenagaTertinggi Efisien Paling efisien
7Tingkat pertumbuhan
perkembangan dan hasil kultur
Kurang
homogenHomogen Homogen
Dll
Karakteristik dan Kelebihan Kultur Cair
