Kultur Jaringan _ Ppt

  • Author
    nhora

  • View
    115

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bioteknologi Pertanian

Text of Kultur Jaringan _ Ppt

  • Victoria Henuhili

    JurdikBio FMIPA UNY

    2013

    victoria henuhili

    [email protected]

  • Silabus Kultur Jaringan 2013 1. Pendahuluan

    2. Sejarah Perkemb dan prinsip dasar Kultur Jaringan

    3. Fasilitas laboratorium kultur jaringan dan prinsip sterilisasi

    4. Media kultur jaringan

    5. Pengaruh sumber eksplan terhadap pertumbuhan & perkembangan jaringan

    6. Teknik-teknik dalam kultur jaringan

    7. Mikropropagasi

    8. Kultur Embrio

    9. Kultur jaringan untuk menghasilkan tanaman dengan sifat baru

    10. Fusi protoplas

    11. Aplikasi Kultur In-vitro

    victoria henuhili [email protected]

  • Bahan bacaan 1. Pierik, R. L.M., 1987, In Vitro Culture of Higher

    Plants 2. George, E. F. & P. D. Sherrington, 1984, Plant

    Propagation By Tissue Culture 3. Thorpe, T. A., 1981, Plant Tissue Culture,

    methods & applications in agriculture 4. Hartman, H.T. dkk, 1997, Plant Propagation,

    principles & practices 5. Wetter, L.R. & F. Constabel, 1991, Metode Kultur

    Jaringan Tanaman 6. Daisy, P.S.H. dan Ari W., 1994, Teknik Kultur

    Jaringan, pengenalan & petunjuk perbanyakan tanaman secara vegetatif-modern

    victoria henuhili [email protected]

  • Sejarah Perkemb. Kultur Jaringan

    1838, totipotensi (Schwann & Schleiden) 1880, Julius von Sachs, didlm tnmn ada seny yg dpt mbntk organ 1902, kultur jaringan tanaman (Hamberlandt) kultur sel-sel tanaman pada larutan hara utk hidroponik +

    sukrose + asparagin ukuran sel meningkat tp gagal membelah, hanya dpt hidup 20hari

    1904, kultur embrio pada crucifera (Hannig) 1909, fusi protoplas tanaman gagal (Kuster) 1922, perkec asimbiotik biji anggrek secara in vitro (Knudson) 1922, kult organ pertama kali, uj akar kapri & jagung, dg

    penambahan ekstrak yeast pd media (Kotte, Robbin) 1925, kultur embrio pd hsl persilangan interspesifik Linum (Laibach) 1929, kultur embrio Linum utk menghindari inkompatibilitas silang 1934, kultur in vitro jaringan kambium pd bbrp tanaman berkayu

    menghasilkan kultur kalus pertama gagal, hanya tumbuh 6 bln, belum ditemukan auksin (Gautheret)

    1934, kultur akar tanaman tomat, berhasil (White) 1936, kultur embrio berbagai tanaman gimnospermae (LaRue) 1939, kultur kalus berkesinambungan, berhasil , dengan

    menggunakan auksin(Gautheret, Nobecourt pada wortel & White pada tembakau) victoria henuhili

    [email protected]

  • Sejarah Perkemb Kultur Jaringan (lanjutan)

    1940, kultur jaringan kambial Ulmus untuk mempelajari pembentukan tunas adventiv (Gautheret)

    1941, air kelapa (yang mengandung faktor pembelahan sel) pertama kali dipakai pada kultur embrio Datura (van Ovberbeek)

    1941, kultur in vitro jaringan tumor crown gall (Agrobacterium

    tumefaciens) (White & Braun) sel-sel dpt tumbuh membelah pada kultur tanpa auksin

    1944, kultur tembakau pertama kali utk mpelajari pembentukn tunas adventif (Skoog)

    1945, kultur ujung batang Asparagus (Loo) 1946, mengemb pertm kali mikroprpgs dr kult tunas pucuk (Ball)

    1948, pembentukan tunas dan akar adventif dari tembakau, dengan

    ratio auksin/adenin (Skoog & Tsui) 1950, regenerasi organ dr jar. kalus Sequoia sempervirens (Ball) 1952, menghasilkan tanaman dahlia bebas virus, dari kultur

    meristem (Morel & Martin) 1952, aplikasi mikrografting pertama kali (Morel & Martin) victoria henuhili

    [email protected]

  • 1953 , kalus haploid Ginkgo biloba melalui kultur polen (Tulecke)

    1954, monitoring perubahan kariologi & perilaku kromosom pada kultur endosperm jagung (Strauss)

    1954, tanaman pertama yg dihasilkan dari kultur sel tunggal (Muir dkk)

    1955, penemuan kinetin, hormon pembelahan sel (Miller dkk)

    1957, penemuan pengaturan pembentukan organ (tunas & akar) melalui pengaturan ratio sitokinin-auksin (Skoog & Miller)

    1958, Regenerasi embrio somatik secara in vitro dari nuselus Citrus ovules (Maheshwari dan Rangaswamy)

    1958, regenerasi pro-embrio dari kelompok kalus dan suspensi sel Daucus carota (Reinert, Steward)

    victoria henuhili [email protected]

  • Sejarah Perkemb Kultur Jaringan (lanjutan) 1959, publikasi pertamakali tentang kultur jaringan tanaman (Gautheret) 1960, fertilisasi pertama kali secara in vitro pada Papaver

    rhoeas, berhasil (Kanta) 1960, degradasi enzimatik dinding srl untuk

    menghasilkan protoplas (Cocking) 1960, propagasi vegetatif pa anggrek melalui kultur

    meristem (Morel) 1962, medium MS (Murashige & Skoog) 1964, tanaman haploid Datura, dari kultur polen (Guha &

    Maheswari) 1964, regenerasi tunas dan akar pada jaringan kalus

    Populus tremuloides (Mathes) 1965, induksi pembungaan tembakau secara in vitro

    (Aghion-Prat) 1967, induksi pembungaan Lunaria annua secara in vitro

    melalui vernalisasi (Pierik)

    victoria henuhili [email protected]

  • Sejarah Perkemb Kultur Jaringan (lanjutan)

    1969, isolasi protoplas dari kultur suspensi Hapopappus gracilis, berhasil (Eriksson & Jonassen)

    1970, fusi protoplas, berhasil (Power dkk) 1971, tanaman pertama hasil fusi protoplas (Takebe dkk) 1972, hibridisasi interspesifik melalui fusi protoplas 2

    spesies tembakau (Carlson dkk) 1976, hibridisasi interspesifik melalui fusi protoplas pada

    Petunia hybrida dan Petunia parodii (Power dkk) 1978, somatik hibridisasi antara tomat dan kentang

    (Melchers dkk) 1982, fusi protoplaqs melalui rangsangan elektrik

    (Zimmermann) 1984, transformasi sel tanaman dengan DNA plasmid

    (Paszkowski dkk) 1985, infeksi & transformasi potongan daun dengan A.

    tumefaciens dan regenerasi tanaman transformasi (Horsch dkk)

    victoria henuhili

    [email protected]

  • Kultur Jaringan = Tissue Culture Kultur = budidaya Jaringan = sekelompok sel yg mempunyai bentuk dan

    fungsi yang sama Kultur Jaringan = membudidayakan jaringan tanaman

    menjadi tanaman baru yang mempunyai sifat sama dengan induknya

    Kultur Jaringan

    memelihara & menumbuhkan organ tanaman (embrio, tunas, bunga dsb) atau jaringan tanaman (sel, kalus, protoplast) pada kondisi aseptik

    Mikropropagasi

    Kultur jaringan yang tujuannya memperbanyak tanaman

    victoria henuhili [email protected]

  • Manfaat

    1. Perbanyakan klon (sekelompok

    individu/sel/jaringan yg mempunyai sifat

    genetis sama)

    utk tanaman-tanaman :

    terancam punah

    tanaman unggul

    tanaman bunga yang seragam

    tanaman induk

    memudahkan transportasi scr besar2an

    mmprbnyk tanmn yg tdk mnghslkn biji

    victoria henuhili [email protected]

  • 2. Pemuliaan Tanaman, melalui Fusi Protoplas

    3. Menghasilkan Tanaman Bebas Penyakit

    4. Menghasilkan Tanaman haploid/triploid

    5. Menghasilkan Metabolit Sekunder

    6. Menghasilkan tanaman yang tahan stress

    victoria henuhili [email protected]

  • Ilmu Yang Mendasari

    1. botani (embriologi & anatomi tumbuhan)

    2. penyakit tumbuhan

    3. fisiologi tumbuhan

    4. biologi sel tumbuhan

    5. genetika tumbuhan

    victoria henuhili [email protected]

  • Ruang Lab. Kultur Jaringan

    1. Ruang yang mutlak steril

    (Ruang Transfer)

    2. Ruangan yg tidak mutlak steril

    (Ruang utk meletakkan botol

    kultur )

    victoria henuhili [email protected]

  • Ruang lain yang penting (Ruang Preparasi): Tempat Cuci Utk mencuci alat-alat dan bahan tanaman, dan

    menyimpan peralatan setelah dicuci. Tempat timbang dan menyimpan bahan kimia Lemari penyimpan bahan-bahan kimia yang diperlukan

    dan alat timbangan. Tempat Pembuatan Media Tempat utk memasak media setelah di bahan-bahan yg

    diperlukan dicampur Ruang tempat Aklimatisasi : Untuk meletakkan planlet yang ditanam pada pot-pot

    pada tahap adaptasi setelah dikeluarkan dari botol kultur. Ruang tempat aklimatisasi hrs terkontrol, tidak kena cahaya matahari langsung, bagian tepi samping menggunakan paranet untuk mencegah masuknya serangga pengganggu

    victoria henuhili

    [email protected]

  • Dilengkapi dengan AC dan lampu neon (diletakkan di atas botol kultur) yang bisa diatur penggunaannya

    victoria henuhili [email protected]

  • 1. Lemari es (penyimpanan larutan stok)

    2. Oven (sterilisasi alat)

    3. Timbangan analitik

    4. Hot plate + magnetik stirer

    5. LAF

    6. Mikroskop

    7. Lemari (tempat alat-alat steril)

    8. Rak-rak kultur dengan lampu neon

    9. Shaker

    10. Autoclave

    11. Gelas ukur, erlenmeyer, botol kultur, petridish, pinset, skalpel, gunting, sprayer dll

    victoria henuhili [email protected]

  • 1. Sterilisasi Alat 2. Sterilisasi Meja dan LAF 3. Sterilisasi Ruang Steril 4. Sterilisasi Medium 5. Memasukkan botol medium dan alat-alat ke

    dalam LAF 6. Sterilisasi Eksplant a. Kimiawi b. Sterilisasi Fisik

    c. Sterilisasi dengan filtrasi (micropore-filter)

    victoria henuhili [email protected]

  • - Kultur Jaringan memelihara & menumbuhkan sel tanaman (kalus,

    protoplas) dan organ tanaman (embrio, tunas, bunga dsb) atau jaringan tanaman (sel, kalus, protoplast) pada kondisi aseptik atau in vitro

    Kultur jaringan biasanya dilakukan untuk : - propagasi - modifikasi genotip (pemuliaan tanaman) - produksi biomasa (metabolit sekunder) - bidang penyakit tanaman - preservasi - penelitian ilmiah

    victoria henuhili [email protected]

  • Prinsip dasar kultur jaringan

    Teori sel (Matthias Schleiden & Theodor Schwann, 1838) : setiap sel tanaman mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemapuan totipotensi

    (konsep bhw pd setiap sel, mempunyai program genetik, dari mana sel tersebut diambil, apabila diletakkan pada lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna)

    Syarat-syarat tersebut a.l pemilihan eksplant, media yang cocok, perlakuan aseptik, faktor lingkungan dll.

    victoria henuhili [email protected]

  • Istilah-istilah dalam kultur jaringan

    - Aseptik : menumbuhkan jaringan tanaman pada kondisi bebas kontaminasi mikroba

    - Disinfestasi : proses menghilangkan kontaminan permukaan eksplat yg kemungkinan dapat tumbuh di lingkungan kultur jaringan dan berakibat mematikan eksplat

    - In vitro : kultur organ atau sel pada mediun prtmbhn yg mengandung nutrisi, di dalam suatu wadah terbuat dari kaca/gelas (erlenmeyer, botol kaca dsb) & dalam kondisi lingkungan yg terkontrol

    - Ex vitro : menumbuhkan di luar wadah kaca, pada lingkungan yang terkendali

    - Eksplant : bagian dari tanaman yang akan dikultur pada proses mikropropagasi atau kultur jaringan

    victoria henuhili [email protected]

  • Proliferasi : pertumbuhan yg luar biasa sel, tunas, atau embrio mikropropagasi

    Diferensiasi : pertbhn sel/ jaringan dgn fungsi spesifik

    Dediferensiasi : kembali dari sifat diferensiasi ke non-diferensiasi atau kemampuan sel-sel masak (mature) kembali ke kondisi meristematik dan dan berkembang dari satu titik pertumbuhan baru yang diikuti oleh dediferensiasi yang mampu melakukan reorganisasi manjadi organ baru

    victoria henuhili [email protected]

  • .

    Ex vitro : menumbuhkan di luar wadah kaca, pd lingk yang terkendali

    -Aklimatisasi : tahap proses adaptasi planlet untuk ditumbuhkan ke kondisi lingkungan yang terbuka

    victoria henuhili [email protected]

  • - Subkultur : proses memisahkan kultur jaringan yg sudah tumbuh banyak (tunas-tunas mikro atau kalus) menjadi bagian yg lebih kecil kemudian memindahkannya ke medium yang baru

    - Aklimatisasi : tahap proses adaptasi planlet untuk ditumbuhkan ke kondisi lingkungan yang terbuka

    - Tunas Adventif : tunas yang muncul dari tempat yg tidak seharusnya tunas itu tumbuh, misalnya akar, daun, bunga, atau batang yg tidak ada tunasnya

    - Tunas aksilar : tunas samping, atau tunas yang berasal dari calon tunas yang terdapat pada batang

    - Planlet : tanaman hasil kultur jaringan, mempunyai tunas dan akar

    - Kriopreservasi : penyimpanan biji atai bag vegetatif tanaman pada temperatur yang sangat rendah , misalnya dalam nitrogen cair -196oC

    - Kalus : jaringan yg aktif membelah, yg tdk mengalami diferensiasi

    victoria henuhili

    [email protected]

  • - Organogenesis : terbentuknya organ, seperti tunas, akar dsb

    - Embriogenesis : terbentuknya embrio somatik, yaitu embrio yang terbentuk bukan dari zigot, tapi dari sel atau jaringan tanaman

    - Habituasi : suatu fenomena

    stlh beberapa kali sub kultur,

    sel dapat tumbuh tanpa

    penambahan hormon

    - Protoplas : sel tanaman yg

    sudah dihilangkan dinding selnya

    - Rejuvenasi : pengembalian dari sifat sel/jaringan dewasa ke juvenil (peremajaan)

    victoria henuhili

    [email protected]

  • Kultur In vitro pada tanaman tingkat tinggi

    1. Kultur meristem

    2. Kultur embrio

    3. Kultur biji anggrek

    4. Kultur ujung tunas, eksplant, kalus, kultur sel tunggal

    5. Kultur protoplas

    6. Kultur anther

    7. Kultur endosperm

    Kultur anther victoria henuhili

    [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • - Genotip Tanaman dikotil > tanaman monokotil - tanaman yang mudah dikembangbiakan secara in vivo,

    juga mudah secara in vitro - sebaliknya yang bisa dilakukan secara in vitro tidak

    dapat secara in vivo (misal : menghasilkan tunas adventif secara invitro, tidak

    dapat secara in vivo) - Media Komposisi media, zat pengatur tumbuh, media yg digunakan padat/cair - Faktor Lingkungan : pH, temperatur, kelembaban, cahaya - Ukuran Kontainer (botol kultur) : berkaitan dg konsentra-

    si O2, CO2 etilen, atau senyawa lainnya di ruang sisa dalam kontainer...

    Media cair

    victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • Medium kultur jaringan atau kultur in vitro dapat berupa medium padat atau cair.

    Medium ini terdiri atas :

    - garam-garam anorganik berupa unsur hara makro maupun mikro

    - zat organik seperti vitamin, karbohidrat (gula), zat pengatur tumbuh, myo-inositol, dan asam-asam amino

    - agar (untuk media padat)

    victoria henuhili [email protected]

  • Keperluan garam anorganik dalam jaringan hampir sama dengan tanaman utuh.

    Setiap Tanaman memerlukan paling sedikt 16 unsur untuk pertumbuhan yang normal

    Terdiri dari unsur esensiel makro dan mikro

    Konsentrasi optimal dari tiap komponen untuk mencapai kecepatan pertumbuhan yang maksimal sangat bervariasi

    victoria henuhili [email protected]

  • Unsur makro dibutuhkan dalam jumlah yang cukup besar, terdiri dari :

    C, H, O, N, S, P, K, Ca dan Mg

    Unsur C, H dan O terrdapat di udara

    Unsur N,P dan K merupakan unsur yang mutlak harus tersedia, sedangkan unsur S, Ca dan Mg boleh ada atau tidak, tetapi karena fungsinya sangat mendukung pertumbuhan jaringan, maka akan lebih baik apabila unsur-unsur tersebut juga tersedia.

    Unsur makro biasanya diberikan pada media dalam bentuk persenyawaan

    victoria henuhili [email protected]

  • Senyawa unsur makro yang sering dipakai pada beberapa medium dasar a.l

    KNO3 NH4NO3 Ca(NO3).4H2O

    NaNO3 CaCl2.2H2O MgSO4.7H2O

    KCl NH4H2PO4 NaH2PO4.2H2O, Na2SO4 (NH4)2SO4 NH4Cl

    KH2PO4

    victoria henuhili [email protected]

  • Unsur mikro seperti : Cl, B, Mo, Mn, Cu, Fe, Zn, dan Co diperlukan dalam jumlah sedikit

    Senyawa mikronutrient yang sering dipakai adalah sbb :

    MnSO4.4H2O MnSO4.H2O ZnSO4.7H2O H3BO3, KI CuSO4.5H2O NaMoO4.2H2O CoCl2.6H2O FeCl3.6H2O

    FeIII citrate FeSO4.7H2O NaFeEDTA Na2EDTA.2H2O Fe(SO4)3 FeIII tartrate

    victoria henuhili [email protected]

  • Karbohidrat (gula) : sbg sumber energi utk induksi kalus dan pertumbuhan kalus.

    Myo-inositol : membantu diferensiasi dan pertumbuhan jaringan

    Vitamin : mempercepat ptumbuhan & diferensiasi kalus. Yg sering dipakai : Thiamin-HCl, Nicotinic acid, Biotin, Pyridoxin-HCl, Folic-acid, Adenin, Riboflavin.

    Thiamin : mempercepat pembelahan sel pada meristem akar

    Ascorbic acid : mencegah browning (pencoklatan pd permukaan irisan jaringan krn reaksi oksidasi senyawa polyphenol menjadi quinon yg berwarna coklat)

    victoria henuhili [email protected]

  • Asam amino : merupakan sumber N organik yg lebih cepat dapat diserap drpd N anorg di dalam medium yang sama

    Yang sering dipakai : L-arginin, L-aspartic acid, L-cystein, L-glutamine, L-asparagin, L-methionin, L-tyrosin, Glycine

    Zat Pengatur Tumbuh : ZPT sangat diperlukan sbg komponen medium. Tanpa ZPT pertumbuhan eksplan sangat lambat atau sama sekali tidak tumbuh

    Dua golongan ZPT yang sangat penting dalam kultur in vitro adalah : Auksin dan Sitokinin

    victoria henuhili [email protected]

  • Auksin yang sering digunakan adalah :

    2,4-D, IAA, NAA, dan IBA

    2,4-D paling efektif utk menginduksi pembelahan sel dan pembentukan kalus

    NAA dan 2,4-D lebih stabil dibandingkan IAA, yaitu tidak mudah terurai oleh enzim-enzim yg dikeluarkan oleh sel atau karena pemanasan pada saat proses sterilisasi

    IAA : mudah rusak oleh cahaya dan oksidasi ensimatik

    victoria henuhili

    [email protected]

  • Sitokinin : berperan dlm pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis

    Sitokinin yang banyak dipakai adalah : Kinetin dan Benzylaminopurin (BAP)

    Kinetin dan auksin memberikan pengaruh interaksi terhadap diferensiasi jaringan.

    Giberellin : berperan dalam pembesaran dan pembelahan sel, juga pada pembentukan akar. Penggunaan giberellin dpt meningkatkan jumlah auksin endogen

    Giberellin dalam bentuk larutan mudah rusak dan kehilangan sifatnya sebagai zpt pada perlakuan temperatur tinggi

    victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • Sitokinin pada media menyebabkan pertumbuhan tunas ( kiri, 5M BA), tetapi pada konsentrasi yang berlebihan (kanan, 20 M BA) dapat menghambat pertumbuhan memanjang

    victoria henuhili [email protected]

  • Garam-garam anorganik dan zat organik dapat dibuat dalam bentuk larutan stok yang kemudian disimpan di almari es

    Larutan stok adalah larutan dalam bentuk pekat (biasanya 100x konsentrasi).

    Larutan stok makro dibuat dalam kelompok-kelom-pok yang terdiri dari beberapa senyawa kimia, yang pada waktu penyampuran tidak menyebab-kan adanya endapan.

    Larutan stok lain adalah untuk : unsur hara mikro, hormon, vitamin, iron (besi), zat pengatur tumbuh. Pembuatan larutan stok ini utk menghindari kesalahan penimbangan karena kebutuhan berat yang sangat kecil

    victoria henuhili [email protected]

  • Yang perlu diperhatikan dalam pembuatan larutan stok :

    1. Larutan stok yang terlalu pekat akan mengalami pengendapan pd wkt disimpan, shg perlu dilakukan pemanasan dulu sebelum dipakai

    2. Larutan stok yg tkontaminasi mikroorganisme tidak dapat digunakan lagi

    victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • Ekstrak substansi organik yang banyak ditambahkan pada media kultur in vitro adalah :

    ekstrak yeast ekstrak malt

    air kelapa muda endosperm jagung

    juice orange juice tomat

    ekstrak kalpri ekstrak pisang

    Penggunaan substansi organik ini jangan terlalu tinggi karena dapat merugikan pertumbuhan sel. Harus dilakukan pengujian pendahuluan

    Substansi organik komplek ini mempunyai kelemahan yaitu tidak konsisten kadarnya dan tidak diketahui pasti komposisinya

    victoria henuhili

    [email protected]

  • pH tertentu diperlukan untuk pertumbuhan jaringan tanaman agar tidak mengganggu fungsi membran sel dan pH sitoplasma

    pH medium kultur jaringan biasanya berkisar antara 4,8 5,6, dan perlu dipertahankan tidak berubah selama medium digunakan

    Pengaturan pH bisa dilakukan menggunakan : NaOH atau KOH atau HCl pada waktu semua komponen sudah dicampur

    Penggunaan Fe, KH2PO4 atau K2HPO4 dapat mempertahankan pH mediun stabil

    victoria henuhili [email protected]

  • Bahan pemadat yang sering digunakan adalah agar-agar 7 10 gr/liter. Bahan pemadat lain (jarang digunakan) adlh gelrite yang lebih bening dibandingkan agar-agar. Penggunaannya lebih sedikit yaitu 2 gr/liter

    Kelemahan penggunaan bahan pemadat : 1. hanya sebagian eksplant yg kontak dg

    medium 2. terjadi gradient nutrisi yg tdk sama 3. mobilitas zat hara menjadi kurang baik dan

    srg terjadi akumulasi zat-zat toksik yg dikeluarkan oleh eksplant

    victoria henuhili [email protected]

  • Beberapa macam medium dasar yg namanya sesuai dengan penemunya :

    1. MS (Murashige dan Skoog) : untuk hampir semua tanaman terutama tanaman herba

    2. B5 atau Gamborg : untuk kultur suspensi sel kedele, alfafa, dan legume

    3. White : mengandung garam mineral dengan konsentrasi rendah. Untuk kultur akar.

    4. Vacin and Went (VW) : untuk kultur jaringan anggrek

    5. Nitsch dan Nitsch : untuk kultur tepungsari dan kultur sel

    victoria henuhili [email protected]

  • 6. Schenk and Hildebrandt : untuk kultur jaringan tanaman monokotil

    7. Woody Plant Medium (WPM) : untuk kultur jaringan tanaman berkayu

    8. N6 : untuk tanaman serealia, terutama padi

    9. NP (New Phalaenopsis) : untuk kultur anggrek

    victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • Sumber Eksplan

    Bagian yang aktif membelah (jaringan meristem)

    - mengandung hormon

    (jaringan dewasa hanya menambah ukuran volume, tidak ada penambahan sel, karena tidak membelah)

    victoria henuhili [email protected]

  • Sumber Eksplant dapat diambil dari 1. Tanaman dewasa

    Kelemahannya :

    - Sterilisasi harus cermat karena diambil dari lapangan

    - Sering menyebabkan browning (tanaman dewasa sering mengeluarkan senyawa phenol, yang apabila terkena oksigen dari udara akan menghasilkan senyawa phenolik eksplan coklat mati

    victoria henuhili [email protected]

  • Browning menyebabkan warna kecoklatan pada dasar kalus dan medium (kiri). Menambahkan anti oksidant pada medium (tengah) atau arang aktif /charcoal (kanan) akan mengurangi browning dan memperbaiki pertumbuhan tunas

    victoria henuhili [email protected]

  • 2. Tanaman Hasil Cangkokan yang ke tiga

    (Cangkokan ke tiga ditanam di rumah kaca)

    3. Tanaman seedling

    - Untuk tanaman keras, bibit bisa diperoleh dari buah/biji yang masak di pohon induk, atau dari balai benih (mengapa?)

    - biji/umbi yg akan dipakai sumber eksplan ditanam di pot, di rumah kaca

    - embrio dapat langsung ditanam in-vitro

    victoria henuhili [email protected]

  • Macam-macam Eksplant Pucuk, daun, cabang, petiol, akar, biji, tunas

    (yang masih baru, atau masih terselubung), kambium, embrio, meristem apikal, kotiledon, hipokotil, buah, bakal buah

    diambil dari organ tanaman yang seragam secara morofologi, tersusun dari 1 tipe sel

    victoria henuhili [email protected]

  • victoria henuhili [email protected]

  • Eksplan yang dapat diambil dari tanaman anggrek

    Phalaenopsis

    victoria henuhili [email protected]

  • eksplant tangkai bunga Phalaenopsis

    victoria henuhili [email protected]

  • Dendrobium

    keiki

    victoria henuhili [email protected]

  • Cymbidium

    Cymbidium

    Vanda

    victoria henuhili [email protected]

  • Cattleya

    victoria henuhili [email protected]

  • Pengaruh Sumber Eksplan terhadap pertumbuhan & perkembangan

    1. Genotip

    Tanaman dikotil > tanaman monokotil

    Tanaman kelompok Gymnospermae juvenil

    - tanaman yang mudah dikembangbiakan secara in vivo, juga mudah secara in vitro

    - sebaliknya yang bisa dilakukan secara in vitro tidak dapat secara in vivo

    (misal : menghasilkan tunas adventif secara invitro, tidak dapat secara in vivo)

    victoria henuhili [email protected]

  • Tanaman yg mudah berakar pd wkt diperbanyak dengan stek, biasanya mudah mengalami rejuvenasi pd wkt proses kultur in vitro

    victoria henuhili [email protected]

  • 2. Umur Tanaman

    Jaringan embrionik mempunyai kemampuan regenerasi lebih besar, misal : biji & embrio

    Makin tua umur tanaman, kemampuan regenerasinya makin menurun

    Rejuvenasi (peremajaan tanaman), dapat menghasilkan tunas-tunas yang dapat dipakai sebagai sumber eksplan

    victoria henuhili [email protected]

  • Eksplant dr tan. dewasa (kiri) tunas pendek tdk dapat tumbuh memanjang, eksplant dr tan. fase juvenil (kanan) tunas tumbuh memanjang

    victoria henuhili [email protected]

  • 3. Umur Jaringan atau Organ

    Jaringan muda dan masih lunak (tidak berkayu) lebih mudah dikultur dibandingkan jaringan yang lebih tua pada tanaman berkayu.

    Isolasi potongan petiole yang masih sangat muda lebih mudah regenerasi dibandingkan yang muda

    victoria henuhili [email protected]

  • 4. Tahap Fisiologis

    Eksplan yang diambil pada tahap vegetatif lebih mudah mengalami regenerasi secara in vitro dibanding diambil pada tahap generatif (kecuali tanaman yang disebut pada no 3 di atas)

    (termasuk juga pada umbi, yang akan dipakai sebagai eksplan)

    victoria henuhili [email protected]

  • 5. Kesehatan tanaman

    Eksplant yang diambil dari tanaman yang sehat akan tumbuh lebih baik selama in vitro

    6. Pengaruh Musim

    Musim, mempengaruhi baik buruknya pertumbuh-an eksplan ada kaitan dengan cadangan makanan yg tersimpan, dormansi, pertumbuhan dsb

    7. Kondisi Pertumbuhan

    Tanaman yang tumbuh di rumah kaca, mengalami etiolasi baik dipakai sumber eksplan (mengapa?)

    victoria henuhili

    [email protected]

  • 8. Posisi eksplant pada tanaman - makin tinggi posisi sumber aksplan pada

    pohon, kemungkinan terbentuknya akar adventif makin rendah

    9. Ukuran Eksplant Ukuran eksplan yang lebih besar lebih mudah

    tumbuh & regenerasi, karena persediaan cadangan makanan yang dimilikki (pada umbi)

    kadang2 menyebabkan nutrisi pada media tidak berpengaruh

    Pada kultur jaringan tertentu, diperlukan ukuran eksplan yg kecil untuk diperoleh pertumbuhan yg diinginkan (misal pd kultur meristem)

    victoria henuhili

    [email protected]

  • 10. Pelukaan Luas pelukaan pada eksplant mempengaruhi

    pertumbuhan jumlah nutrisi yang dapat diserap dan peningkatan produksi etilen

    11. Metode inokulasi Letak eksplant yg diletakkan terbalik (apolar)

    eksplan batang yg ditanam apolar, pertumbuhan akar adventif dan tunas lebih mudah dan cepat, dibandingkan ditumbuhkan spt biasa lazimnya.

    victoria henuhili [email protected]

  • 12. Pengaruh pemeliharaan Kalus yang diletakkan di tengah-tengah

    populasi sel, akan mengeluarkan substansi ke medium yang akan memberi pengaruh positif pada pembelahan sel

    13. Preparasi Mempersiapkan tanaman yang akan dipakai

    sebagai sumber eksplan - perlakuan hormon atau nutrisi (dengan

    cara penyemprotan, injeksi, perendaman dsb), untuk menghasilkan eksplan yg dapat tumbuh baik

    victoria henuhili [email protected]

  • preparasi eksplan victoria henuhili

    [email protected]

  • Masalah pada kultur in vitro 1. Hiperhidrisiti (vitrivikasi)

    planlet tampak sukulent, transparant tidak berkembang

    Disebabkan karena : konsentrasi agar yang rendah, konsentrasi ammonium yang tinggi

    2. Internal patogen

    3. Senyawa phenol (browning)

    4. Nekrosis tunas pucuk (kekurangan kalsium)

    5. Proliferasi jaringan

    6. Habituasi

    victoria henuhili [email protected]

  • vitrivikasi

    habituasi

    nekrosis tunas pucuk victoria henuhili [email protected]