Teknologi Kultur Jaringan Tanaman materi kuliah pertemuan ke 6
KULTUR ORGAN (kultur meristem dan pucuk) Sri Sumarsih Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Yogyakarta Email:
[email protected] Weblog: Sumarsih07.wordpress.com Website: agriculture.upnyk.ac.id
KULTUR AKAR
PERKEMBANGAN KULTUR ORGAN Hanning, 1904 : kecambah crucifer dr embrio biji immature White, 1934 : kultur akar tomat (pertumbuhan organ yg tidak terbatas dlm kultur in vitro ) 1940 – 1960 : kultur pucuk/meristem Aspek praktis : cara perbanyakan klon yg cepat dan bebas penyakit Komersialisasi oleh perusahaan pembibitan Tahun 80 an : kultur akar Pd tnm tertentu untuk produksi bahan sekunder, utk jenis2 persenyawaan yg berasosiasi dg akar Pd umumnya dipusatkan pd akar hsl transformasi dg Agrobacterium rhizogenes (kultur auksin autotroph) Kultur organ dlm ilmu fisiologi : studi diferensiasi dan fungsi dari jaringan2 khusus. Kebut nutrisi dan lingk dpt dieksplorasi scr lbh tepat dlm kultur in vitro
Kultur biji steril tomat
Kote & Robbins : peneliti pertama kultur potongan akar (legum & serealia)(tdk menghasilkan kultur dg pertumb tak terbatas) Realisasi : White (untuk tomat, diberi garam2 mineral, sukrosa, ekstrak ragi) N. langsdorfii ; N. tabacum Kultur akar yg sudah diisolasi : sifat morfologi sama seperti akar pd tanaman Quiscent center, pola penyebaran pembuluh spesifik dari species Cabang2 lateral terbentuk (dapat diatur dg pemberian hara tertentu & penyinaran)
Menyiapkan eksplant akar tomat steril
Sifat2 fisiologi pd akar in vivo msh diperlihatkan pd in vitro Produksi alkaloid, anabasine, nikotin Mudah atau sukarnya inisiasi tdk dapat diramalkan berdasarkan sifat2 taksonomi
1
Teknik kultur Akar Ditumbuhkan dlm media cair dg pengocokan perlahan2 Garam makro & mikro Ion jodium (White) Besi Sukrosa (utk bbrp jenis graminae, glukosa lebih baik) Kombinasi vitamin : thiamine, pyridoxine, nicotinic acid, glicyne
KULTUR MERISTEM Kul-jar tanaman dg eksplan jaringan2 meristematik Meristem pucuk terminal / tunas aksilar Untuk mendapatkan tnm sempurna, memperbanyak tanaman
Pengganti fungsi ekstrak ragi Auksin & sitokinin tdk selalu dibutuhkan
Auksin dibutuhkan akar pinus & bbrp graminae, menghambat kltr akar tomat Giberelin merangsang akar dr kultivar kerdil, tdk berpengaruh pd kultivar normal pH 5.0 – 5.5 (perpanj akar) ; 6.0 – 6.5 (inisiasi akar lateral) Cahaya rendah merangsang pertumb akar pd bbrp species Temperatur : 25 – 27oC Sumber eksplan : akar kecambah aseptik, akar adventif dlm kalus
Penerapan : Perbanyakan tanaman, terutama hortikultura Eliminasi virus dari bahan tanaman Penyimpanan plasma nutfah dg cryopreservation Tanaman yg dihasilkan berkembang dr jaringan vegetatif, planlet hasil merupakan klon (mericlone)
Kultur meristem dan eliminasi virus
Kultur Organ (Meristem)
Stanley : anjurkan White tumbuhkan virus dlm akar yg diisolir Dlm sub kultur ada akar yg tdk mengandung virus (terut eksplan yg sangat kecil) Limasset & Cornuet (1949): memperkuat penemuan tsb dlm kasus kultur pucuk Sarankan Morel & Martin, tumbuhkan meristem tnm yg terserang virus Morel & Martin (1952) : berhasil peroleh tanaman dahlia yg
Eksplan berupa pucuk
bebas virus dan kmd berkembang pd banyak tanaman lain Morel (1960) coba bebaskan tnm Cymbidium dr virus, mdpt hasil yg merupakan dasar perbanyakan komersial sekarang
2
Anggrek Cymbidium dapat diperbanyak dengan kultur meristem
Kultur meristem pucuk anggrek Cymbidium (Morel, 1960 dalam Dodds dan Robert, 1982) Membentuk kalus protocorm massa protocorm Dipisah2, ditumbuhkan di media serupa massa protocorm baru Dipindahkan pd media lain unt proses pendewasaan dan pengakaran tnm baru yg sempurna, siap pindah lapang Murashige : • Kultur meristem & kultur pucuk teknik perbany tnm hortikultura • 10 thn mengemb teknik2 standard unt beberapa jenis tanaman (tnm hias sampai buah2 an) • Penggunaan auksin dan sitokinin, perlu dlm kultur yg dikembangkan
Perkembangan kalus-protocorm-plantlet Kultur jaringan anggrek
Kultur pucuk (Shoot tip culture)
•
Pucuk (berisi meristem & jaringan2 di bawahnya), lebih mudah diisolasi
•
Ukuran bahan awal : 0.3 – 1.0 cm
•
Tujuan praktis : perbanyakan vegetatif tanaman
•
Pucuk awal, dlm media tepat membentuk pucuk baru dg jumlah tergantung jenis (4 – 20an). Stl diinduksi pembentukan akar, terbentuk tnm sempurna fotocopy induknya
•
Merupakan dasar dr kegiatan perbanyakan dalam lab komersial
Pertumbuhan pucuk : perlu zpt dlm media Auksin : IAA, NAA, IBA (2,4-D dihindarkan) Sitokinin : BAP, 2iP, kinetin (konsentrasi sitokinin > auksin)
3
Teknik subkultur berulang tunas kentang (jutaan/tahun) (Hussey dan Stacey, 1980)
Teknik kultur jaringan Kentang
Eksplan awal : tunas kentang bebas virus Satu tunas pucuk/tunas ketiak ditumbuhkan dalam media perbanyakan Tumbuh buku-buku dg masing2 satu tunas ketiak Setiap 4 mgg tunas dipanen dan dipotong2 mjd buku2 tunggal atau bbrp buku (3-4 buku) Dikulturkan lagi dlm media baru Dmk seterusnya setiap 4 minggu dilakukan kultur berulang
Penyiapan eksplant tunas kentang
Disikat, dicuci, disterilkan
Tunas dipanen, dipotong untuk ditanam lagi ke media baru
Ditumbuhkan mata tunas
Plantlet in-vitro
4
Tunas dipotong mjd buku tunggal/bbrp buku, ditanam lagi di media baru
Pertumbuhan, perbanyakan kultur berulang setiap 4 minggu
Mikrostek kentang
Pembuatan mikrotuber (umbi mikro kentang) Plantlet
5
Pembuatan minituber (umbi mini kentang untuk bibit)
6
