3/24/2011
Teknologi Kultur Jaringan Tanaman
Bab I : Pendahuluan • Prinsip dasar kultur jaringan tanaman • Kultur jaringan dalam bioteknologi pertanian • Beberapa terminologi
Sri Sumarsih
Prodi Agribisnis Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Yogyakarta Email:
[email protected] Weblog: Sumarsih07.wordpress.com Website: agriculture.upnyk.ac.id
Prinsip dasar kultur jaringan tanaman BUDIDAYA (KULTUR) JARINGAN : • Metode mengisolasi bagian dr tanaman (protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan / organ) (aseptik) beregenerasi
menumbuhkannya
memperbanyak diri &
Bagian tanaman mampu beregenerasi menjadi tanaman lengkap • Sel/protoplasma sel tanaman • Jaringan tanaman • Organ/bagian tanaman
tanaman lengkap
1
3/24/2011
Tiga kemampuan dasar tanaman Totipotensi (Total genetic potential) Potensi atau kemampuan bawaan sel tanaman untuk berkembang menjadi tanaman lengkap pada kondisi yang sesuai. Seluruh informasi genetik untuk pertumbuhan dan reproduksi makhluk hidup ada di dalam sel.
Rediferensiasi Kemampuan sel dewasa untuk kembali menjadi kondisi meristematik dan berkembang menjadi titik tumbuh baru, diikuti rediferensiasi yang dapat mengatur untuk membentuk organ tanaman baru.
Kompetensi
Orientasi awal : pembuktian teori totipotensi sel
Sarana penelitian bidang fisiologi tanaman & aspek2 biokimia tanaman Berkembang & semakin sempurna industri tanaman
Potensi dalam tanaman untuk membentuk sel atau jaringan berkembang sesuai sifat masingmasing
Perbanyakan mikro (terut. perbany. veg.): menumb bag tnm (media aseptik), memperbanyak hingga m’hslkan tnm sempurna media non aseptik
Tujuan : • Prod tnm dlm jmlh besar, dlm waktu singkat (varietas2 unggul yg baru dihasilkan) • Tanaman bebas patogen (virus) (bhn awal : meristem pucuk 0.1 - 0.3 mm, kombinasi thermotheraphy)
SEJARAH KULTUR JARINGAN 1838-39
Teori sel (Sel adl autonom & totipotensi)
SchleidenSchwann
1902
Percobaan pertama kultur jaringan
Harberlan dt
1939
Dapat menumbuhkan kalus Penemuan zat pengatur tumbuh Menumbuhkan tanaman lengkap dari pucuk
White
1950
Regenerasi organ pada kalus
Ball
1954
Tanaman dari sel tnm tunggal
Muir
1960
Isolasi protoplasma
Cocking
1946
Ball
2
3/24/2011
SEJARAH KULTUR JARINGAN 1962 1964
MS media Penemuan kinetin (sitokinin) Perbanyakan Clonal Aggrek
Murashige Skoog Morel
1964
Kultur haploid dari polen
Guha
1970
Fusi protoplasma
Power
1971
Tanaman dari protoplasma
Takebe
1981
Variasi Somaclonal
Larkin
Reproduksi generatif konvensional
Zat pengatur pertumbuhan tanaman • Dua hormon tanaman yang mempengaruhi diferensiasi jaringan tanaman: – Auxin: merangsang pertumbuhan akar – Cytokinin: merangsang pertumbuhan pucuk
• Perbandingan 2 hormon menyebabkan perkembangan tanaman: – ↑ Auxin ↓Cytokinin = perkembangan akar – ↑ Cytokinin ↓Auxin = perkembangan pucuk – Auxin = Cytokinin = perkembangan kalus
Reproduksi vegetatif konvensional
3
3/24/2011
Sel dan Jaringan Tanaman Jaringan Tanaman
Perbanyakan melalui kultur jaringan : anggrek, tnm hias & tnm horti lain
Kultur jaringan tidak menguntungkan bila : • Kecepatan multiplikasi rendah • Terlalu banyak langkah utk mencapai tnm sempurna • Terlalu tinggi tingkat penyimpangan genetik
Kecepatan perbanyakan melalui Kultur Jaringan : • Anggrek cymbidium (Morel, 1964) : 4 jt/ tahun/pucuk • Asparagus (Murashige) : 700.000/thn • Pisang (Taiwan) : 1 jt / thn Pembatas : tenaga, fasilitas, kontaminasi
4
3/24/2011
Kelebihan Kultur Jaringan : • Tdk tergantung musim dan fakt lingk lain • Tdk perlu daerah pembibitan yg luas • Hanya perlu bag kecil dr tnm asal • Membantu dlm usaha eliminasi patogen • Memudahkan pertukaran plasma nutfah internasional
MANFAAT KULTUR JARINGAN DALAM PEMULIAAN TANAMAN
• Untuk mempercepat pencapaian tujuan dan membantu jika caracara konvensional menemui rintangan alamiah
Kultur jaringan sangat perlu pada tanaman yang : • Persentase perkecambahan biji rendah • Tnm hibrida dr tetua yg tdk menunjukkan male sterility • Hibrida2 yg unik • Perbanyakan pohon2 elite dan atau utk btg bawah • Tnm yg selalu diperbanyak scr vegetatif
• • • • • •
MANFAAT KULTUR JARINGAN DALAM PEMULIAAN TANAMAN Manipulasi jml kromosom mel bahan kimia colchicine Tnm haploid & double haploid yg homogeneous (kultur anther/mikrospora) Pollinasi in vitro & pertumb embrio yg scr normal abortif Hibridisasi somatik mel teknik fusi protoplasma (intraspesifik/interspesifik) Variasi somaklonal Transfer DNA/organel utk memperoleh sifat tertentu
5
