PowerPoint Presentation
KULTURPARAMITHA SARI JUM EKA RAHAYUNUR SEHANG KALUSOLEH:KELOMPOK
IIIH411 12 2
H411 12 287
H411 12 288Pengertian Kultur KalusKultur kalus merupakan
pemeliharaan bagian kecil tanaman dalam lingkungan buatan yang
steril dan kondisi yang terkontrol. Pembelahan selnya menjadi tidak
terkendali, sel-selnya mengalami proliferasi yaitu membelah terus
menerus dengan sangat cepat.Kalus adalah suatu kumpulan sel
amorphous (tidak berbentuk atau belum terdiferensiasi) yang terjadi
dari sel sel jaringan yang membelah diri secara terus menerus
secarain vitroatau di dalam tabung dan tidak terorganisasi sehingga
memberikan penampilan sebagai massa sel yang bentuknya tidak
teratur. Kalus dapat diperoleh dari bagian tanaman seperti akar,
batang, dan daun. Penelitian pembentukan kalus pada jaringan
terluka pertama kali dilakukan oleh Sinnott pada tahun 1960.
Pembentukan kalus pada jaringan luka dipacu oleh zat pengatur
tumbuh auksin dan sitokinin endogen.Secara in vivo, kalus pada
umumnya terbentuk pada bekas bekas luka akibat serangan infeksi
mikro organisme seperti Agrobacteriumtumefaciens, gigitan atau
tusukan serangga dan nematoda. Kalus juga dapat terbentuk sebagai
akibat stress (George & Sherrington, 1984). Kalus yang
diakibatkan oleh hasil dari infeksi bakteri Agrobacterium
tumefaciens disebut tumor.Semua bagian tanaman yang masih muda
(kecambah) sangat responsip untuk induksi kalus. Bagian-bagian
tanaman seperti embrio muda, hipokotil, kotiledon, koleoptil, umbi
akar wortel yang mengandung kambium dan batang muda merupakan
bagian yang mudah untuk dediferensiasi menghasilkan kalus. Eksplan
terbaik untuk induksi kalus adalah jaringan dari bagian-bagian
semai (seedling) yang dikecambahkan secara in vitro. Tujuan kultur
kalus adalah untuk memperoleh kalus dari eksplan yang diisolasi dan
ditumbuhkan dalam lingkungan terkendali. Kalus diharapkan dapat
memperbanyak dirinya (massa selnya) secara terus
menerus.Berdasarkan kebutuhan akan zat pengatur tumbuh untuk
membentuk kalus, jaringan tanaman digolongkan dalam 4 kelompok
Jaringan tanaman yang membutuhkan hanya auksin selain gula dan
garam-garam mineral untuk dapat membentuk kalus seperti umbi
artichoke.Jaringan yang memerlukan auksin dan sitokinin selain gula
dan garam-garam mineral.Jaringan yang tidak perlu auksin dan
sitokinin, hanya gula dan garam-garam mineral seperti jaringan
kambium.Jaringan yang membentuk hanya sitokinin, gula dan
garam-garam mineral seperti parenkim dan xylem akar turnip.
Fase-Fase Pertumbuhan Pada KalusFase lag, dimana sel-sel mulai
membelah.Fase eksponensial, dimana laju pembelahan sel berada pada
puncaknya.Fase linear, dimana pembelahan sel mengalami perlambatan
tetapi laju ekspansi sel meningkat.Fase deselerasi, dimana laju
pembelahan dan pemanjangan sel menurun.Fase stationer, dimana
jumlah dan ukuran sel tetap.Contoh Kultur KalusBahan dan alat:1.
Umbi akar wortel yang segar dan sehat2. Medium MS padat dengan zat
pengatur tumbuh 2,4-D 1 mg/l, lihat cara pembuatan medium pada
Pokok Bahasan IV3. Petridish steril dengan kertas saring4.
Alkohol70%5. Akuades steril6. Detergent7. Clorox, Sunclin8. Sikat
gigi9. Skalpel, pisau, pinset10. Erlenmeyer 250 ml, beker glass 250
ml11. Sprayer
Cara Kerja 1. Persiapan eksplanUmbi akar wortel dicuci bersih
dengan cara disikat permukaannya dengan menggunakan sikat gigi dan
detergent. Umbi kemudian dipotong melintang pada bagian tengah
setebal kira-kira 1 cm. Masukkan segera 5-8 potong umbi kedalam
beker glass, kemudian segera dibawa kedalam Laminar air flow.
2. Sterilisasi eksplanBersihkan permukaan meja kerja dengan
menyemprotkan alcohol 70% dan melapnya dengan kertas tissue.
Sterilisasi eksplan dilakukan dengan Clorox 10%. Masukkan
potongan-potongan umbi kedalam beker glass steril, tuangkan 100 ml
clorox kedalam beker glass yang berisi potongan eksplan, biarkan
kira-kira 10 menit, sesekali beker glass digoyang-goyang.Dengan
pipet steril, pindahkan potongan-potongan eksplan dari larutan
Clorox kedalam beker glass kosong yang steril. Bilaslah eksplan
dengan akuades steril dua kali masing-masing selama 10 menit.
3. Pemotongan eksplanPindahkan potongan umbi kedalam petridish
yang berisi kertas saring steril, dengan menggunakan skalpel yang
tajam, potongan umbi ditipiskan ukurannya menjadi setebal kira-kira
0,5 cmBuatlah potongan umbi menjadi kubus dengan ukuran kira-kira
0,5 x 0,5 cm4. Penanaman dan inkubasiDengan pinset steril, masukkan
3 potong eksplan untuk tiap botol kultur yang berisi medium MS +
2,4-D 1 mg/lBotol kultur yang telah berisi eksplan segera ditutup,
bed label yang menunjukkan : jenis tanaman, medium yang digunakan
dan tanggal penanamanBawa segera keruang incubator, inkubasi
dilakukan pada suhu 25C ditempat terang.
Gambar 2. Contoh Kultur Kalus pada Umbi Akar WortelSumber :
elisa.ugm.ac.idAdapun contoh lain dari kultur kalus diambil dari
sebuah jurnal penelitian yang berjudul Upaya Induksi Kalus
Embriogenik Dari Potongan Daun Ramin sebagai berikut Bahan dan
AlatBagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah daun yang
masihmuda dari anakan yang berasal dari Palembang, Sumatera
Selatan. Media yang digunakan adalah media dasar Murashige dan
Skoog (MS) atau modifikasinya yang diperkaya dengan sukrosa dan
agar. Sebagai perlakuan diberikan penambahan zat pengatur tumbuh
2,4-D dan thidiazuron serta biotin.Alat yang digunakan terdiri dari
alat-alat gelas dan alat dissecting. Alat-alat gelas terdiri dari
botol kultur, gelas ukur, beckerglass dan petridish serta alat
dissecting seperti pinset dan pisau dan lain-lain. Selain itu juga
digunakan alat pemotong lainnya yaitu pisau atau gunting tanaman
untuk pengambilan bahan tanaman.
Metodologi PenelitianDaun dicuci sampai bersih dengan
menggunakan detergen cair dan larutan fungisida. Daun yang sudah
bersih disterilisasi di dalam laminar air flow dengan menggunakan
alkohol, HgCl2 dan bayclin dan terakhir dibilas dengan aquades
steril. Kemudian daun dipotong-potong dengan ukuran 1 x 1 cm, lalu
ditanam di dalam perlakuan media yang sudah disiapkan. Penelitian
dilakukan dalam 3 tahap kegiatan yaitu :1. induksi dan perbanyakan
kalus2. induksi kalus friabel3. induksi kalus embriogenik
Induksi kalusTahap awal dari penelitian ini adalah induksi
kalus. Induksi kalus diawali dengan penebalan eksplan pada bagian
potongan dan di daerah yang mengalami pelukaan. Penebalan tersebut
merupakan interaksi eksplan dengan media tumbuh, zat pengatur
tumbuh dan lingkungan tumbuh sehingga eksplan bertambah besar.
Ukuran eksplan bertambah menjadi empat kali lebih besar setelah
dikulturkan selama 2 minggu pada tanaman saw palmetto. Induksi
kalus dipengaruhi oleh konsentrasi 2,4-D yang digunakan. Semakin
tinggi konsentrasi 2,4-D yang digunakan induksi kalus semakin cepat
terjadi. Walaupun demikian tidak semua eksplan yang dikulturkan
dapat membentuk kalus. Pada perlakuan 2,4-D dengan konsentrasi yang
lebih rendah eksplan hanya memperlihatkan penebalan dan tidak
berkembang menjadi kalus walaupun dikulturkan dalam jangka waktu
yang lama. Konsentrasi zat pengatur tumbuh yang berbeda memberikan
respon yang berbeda terhadap induksi kalus.
ACBGambar 3 Potongan daun (A) dan kalus (B dan C)Perbanyakan
kalusKalus kompak yang diperoleh pada tahap induksi dijadikan
sebagai eksplan pada tahap induksi kalus friabel. Jumlah kalus yang
dihasilkan pada tahap induksi masih terbatas karena tidak semua
bagian eksplan membentuk kalus maka dilakukan tahap perbanyakan
kalus. Selain untuk perbanyakan, tahapan ini juga bertujuan untuk
mendapatkan kalus friabel dan noduler yang diharapkan berkembang
menjadi kalus embriogenik. Kalus friabel dapat dihasilkan melalui
subkultur berulang pada perlakuan yang sama maupun perlakuan
berbeda.
ABC Gambar 4. Hasil Perbanyakan KalusInduksi kalus friableKalus
dengan visual terbaik yang dihasilkan dari tahapan sebelumnya
digunakan sebagai eksplan. Kalus friabel dapat dihasilkan secara
langsung maupun melalui subkultur berulang pada perlakuan yang sama
atau perlakuan berbeda.
CD Gambar 5. Kalus friabel dari perlakuan berbedaABInduksi kalus
embriogenikEksplan yang digunakan pada tahap ini adalah kalus
friabel yang dihasilkan dari tahap sebelumnya. Kalus embriogenik
umumnya dapat diinduksi dengan menggunakan zat pengatur tumbuh
auksin seperti 2,4-D. Penggunaan kalus friabel sebagai eksplan pada
tahap induksi kalus embriogenik menunjukkan bahwa eksplan kalus
tidak mengalami pertumbuhan lanjutan atau perkembangan tetapi pada
bagian permukaan muncul kalus baru dengan struktur yang sangat
friabel, sementara kalus yang terdapat pada bagian bawah mengalami
perubahan warna menjadi kecoklatan sampai coklat dan mati. Kalus
yang baru muncul berwarna putih sampai putih kekuningan.
Gambar 6. Pertumbuhan kalus friableKalus dapat diinduksi dari
perlakuan 2,4-D 5.0 mg/l. Kalus yang dihasilkan berstruktur kompak
dan berwarna hijau. Perlakuan terbaik untuk induksi kalus friabel
adalah 2,4-D + thidiazuron 1.5 mg/l + biotin 2.0 mgl. Dari
perlakuan 2,4-D 7.0 mg/l dikombinasikan dengan biotin 1.5 mg/l
dihasilkan kalus yang sangat friabel dan berwarna putih kekuningan.
Sampai batas waktu penelitian berakhir kalus embriogenik belum
dapat dihasilkan karena waktu penelitian terbatas selama 4
bulan.
Manfaat Kultur KalusMempelajari aspek nutrisi tanaman.Dalam
beberapa hal, perlu fase pertumbuhan kalus sebelum regenerasi via
somatic embryogenesis atau organogenesis. Embrio aseksual atau
embrio somatik (somatic embryo) adalah embrio yang terbentuk bukan
dari penyatuan sel-sel gamet jantan dan betina atau dengan kata
lain embrio yang terbentuk dari jaringan vegetatif/somatik. Embrio
ini dapat terbentuk dari jaringan tanaman yang dikulturkan tanpa
melalui proses yang dikenal dengan nama somatic embryogenesis. Jika
proses ini terbentuk langsung pada eksplan tanpa melalui proses
pembentukan kalus terlebih dahulu, maka prosesnya disebut somatic
embryogenesis langsung (direct somatic embryogenesis).Untuk
menghasilkan varian somaklonal (genetic atau epigenetic).Sebagai
bahan awal kultur protoplast dan kultur suspensi.Untuk produksi
metabolit sekunder dan regulasinya.Transformasi genetik menggunakan
teknik biolistik.Digunakan untuk seleksi in-vitro.
THANK YOU
