Click here to load reader

Laporan Kultur Jaringan Tumbuhan

  • View
    37

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ilmiah

Text of Laporan Kultur Jaringan Tumbuhan

KJT acara 2

BORANGNo. DokumenFO-UGM-BI-07-13

Berlaku sejak03 Maret 2008

LAPORAN PRAKTIKUMRevisi00

LAB. KULTUR JARINGAN TUMBUHAN Halaman41 dari 42

Mata Kuliah

: Teknik Kultur Jaringan TumbuhanPERBANYAKAN TANAMAN SECARA In vitroMELALUI TEKNIK KULTUR JARINGAN

Nama

: Indah Riwantrisna DewiNIM

: 07/252523/BI/8032Gol / Kelp: D/1

Asisten

: Rizqie Lingga N.FAKULTAS BIOLOGI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2010HALAMAN PENGESAHANPERBANYAKAN TANAMAN SECARA In vitroMELALUI TEKNIK KULTUR JARINGAN

Disusun oleh :

Nama : Indah Riwantrisna Dewi

NIM : 07/252523/BI/8032

Disusun untuk melengkapi praktikum Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan

Semester II 2009/2010

Yogyakarta, 21 Desember 2010Menyetujui,

Asisten

(Rizqie Lingga N.)PERBANYAKAN TANAMAN SECARA In vitro MELALUI TEKNIK KULTUR JARINGAN1. Pendahuluan

a. Latar Belakang

Kultur jaringan tumbuhan merupakan suatu teknik menumbuhkan sel/jaringan/organ dari suatu tumbuhan ke dalam medium dalam kondisi aseptis secara in vitro. Selain kondisi aseptis, ketersediaan medium yang optimal dan sesuai juga merupakan faktor penting dalam melakukan teknik kultur jaringan tumbuhan. Kesuksesan kegiatan kultur jaringan tanaman akan sangat ditentukan oleh pillihan media yang digunakan. Secara umum kebutuhan nutrisi kebanyakan tanaman sama, yakni memerlukan hara makro dan mikro, vitamin-vitamin, karbohidrat, asam amino dan N-organik, zat pengatur tumbuh, zat pemadat dan terkadang ada penambahan bahan-bahan seperti air kelapa, ekstrak ragi, jus tomat, ekstrak kentang, buffer organik maupun arang aktif. Kebutuhan tanaman akan berbeda dalam hal komposisi dan jumlah yang diperlukan (Santoso dan Nursandi, 2002).

Salah satu medium yang sering digunakan dalam kultur jaringan tanaman adalah Murashige and Skoog (MS) Medium. Sesuai dengan namanya, medium ini dikembangkan oleh Murashige dan Skoog. Medium ini digunakan secara luas untuk kultivasi kalus. Keistimewaan medium ini adalah kandungan nitrat, kalium dan amoniumnya tinggi. Jumlah hara anorganik yang terdapat pada medium ini layak untuk dapat menumbuhkan banyak jenis sel tanaman dalam kultur (Wetter dan Constabel, 1991). Oleh karena itu, medium ini perlu dibuat sebelum dilakukan acara praktikum selanjutnya.Eksplan adalah bagian dari tumbuhan berupa sel, jaringan atau organ yang bisa digunakan untuk ditumbuhkan secara in vitro (Indrianto, 2002). Dalam mengembangkan eksplan tersebut, eksplan harus berada dalam keadaan steril dan terkontrol, terutama nutriennya. Salah satu cara yang sering digunakan untuk membuat suatu eksplan yang baik adalah melalui perkecambahan biji secara in vitro. Prosesnya dibagi menjadi 4 tahap yaitu, imbibisi, pengaktifan enzim, keluarnya radikula dan pertumbuhan biji (Salisbury and Ross, 1995). Perkecambahan biji secara in vitro merupakan suatu proses mengecambahkan biji pada medium yang steril. Biji suatu tanaman yang dikulturkan secara in vitro dapat mengalami diferensiasi dan pertumbuhan sempurna tanaman. Akan tetapi, kondisi yang dibutuhkan untuk tiap spesies tanaman beragam dan harus dipastikan dengan percobaan (trial and error). Umumnya kondisi yang diperlukan, yaitu steril dan kandungan nutrien tercukupi. Sehingga perlu dipelajari suatu teknik kultur perkecambahan biji secara in vitro.Kalus merupakan suatu massa hasil proliferasi sel-sel in vitro yang tidak terorganisir. Pada mulanya terbentuknya kalus ini sebagai respon terhadap perlukaan (wounding). Selain dari bekas luka, kalus juga bisa berasal dari pembelahan sel-sel kambium yang terus membelah dan berploliferasi. Proses induksi kalus ini disebut juga dediferensiasi (Santoso, 2002). Eksplan terbaik untuk induksi kalus adalah jaringan dari bagian-bagian semai (seedling) yang dikecambahkan secara in vitro.

Tujuan dari adanya kultur kalus adalah untuk mendapatkan produk yang berupa kalus dari suatu eksplan yang dapat ditumbuhkan secara terus-menerus sehingga dapat dimanfaatkan dalam mempelajari metabolisme dan diferensiasi. Selain itu, aspek nutrisi, morfogenesis sel, variasi somaklonal, transformasi genetik serta produksi metabolit sekunder juga merupakan beberapa manfaat dari hasil kultur kalus. Oleh sebab itu, pada praktikun ini akan dipelajari cara menginduksi kalus pada eksplan daun Nicotiana tabacum dan kecambah Daucus carota.

Setelah kalus terbentuk, maka untuk dapat menjadi tanaman utuh, kalus perlu diinduksi melalui proses morfogenesis. Proses morfogenesis melalui dua tahap, yaitu organogenesis dan embriogenesis. Organogenesis merupakan salah satu proses selain embriogenesis yang terjadi dalam morfogenesis. Proses organogenesis ini melibatkan dua tahap induksi. Dua tahapan induksi ini yang memerlukan medium dan zat pengatur tumbuh yang berbeda. Tahap yang pertama adalah pembentukan tunas atau caulogenesis yang memerlukan zat pengatur tumbuh sitokinin dan proses selanjutnya adalah pembentukan akar atau rhizogenesis yang memerlukan zat pengatur tumbuh auksin. Agar proses tersebut dapat berjalan dengan baik perlu komposisi media yang sesuai perbandingan antara auksin dan sitokininnya. Auksin sintetik yang umum digunakan adalah NAA, sedangkan sitokinin sintetik yang umum digunakan adalah BA (Indrianto, 2002). Pembuatan medium yang baik dan komposisi zat pengatur tumbuh yang sesuai menjadi kunci keberhasilan teknik kultur in vitro selanjutnya,jika medium yang dibuat memiliki komposisi yang sesuai dan bebas kontaminan maka akan berdampak baik bagi eksplant yang kita tumbuhkan. Oleh karena itu perlu dipahami dan dipelajari bagaimana komposisi zat pengatur tumbuh NAA dan BA yang sesuai untuk proses organogenesis.Embriogenesis somatik merupakan proses induksi embrio dari sel-sel somatik baik yang bersifat haploid maupun diploid untuk berkembang dan berdiferensiasi menjadi tanaman utuh. Proses ini dapat terbentuk melalui dua jalur, yaitu secara langsung dan tidak langsung. Secara langsung, yaitu tanpa melewati fase kalus terlebih dahulu, sedangkan secara tidak langsung perlu melewati fase kalus terlebih dahulu (Santoso, 2002). Proses ini memerlukan agen penginduksi berupa zat pengatur tumbuh dari kelompok auksin dan sitokinin

.B. PermasalahanPermasalahan yang dapat dibuat, yaitu bagaimana cara memperbanyak tanaman secara in vitro melalui teknik kultur jaringan dengan tahapan pembuatan medium MS yang steril, efisien dan aman, perkecambahan biji secara in vitro, induksi kalus dan proses morfogenesis yang mencakup organogenesis dan embriogenesis?C. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah mempelajari teknik perbanyakan tanaman secara in vitro melalui teknik kultur jaringan dengan tahapan pembuatan medium MS, perkecambahan biji secara in vitro, induksi kalus dan proses morfogenesis yang mencakup organogenesis dan embriogenesis

II. Tinjauan Pustakaa. Pembuatan Medium

Pemilihan medium merupakan faktor yang sangat penting dalam menentukan keberhasilan kerja pada kultur jaringan. Studi literatur sangat diperlukan untuk mengembangkan atau memodifikasi mdium kultur. Modifikasi dari mdium kutur yang telah ada umumnya didasarkan padatrial and error. Pemilihan penggunaan mdium dalam kultur in vitro tergantung pada tujuan khusus yang diharapkan misalnya untuk induksi kalus, embriognesis somatik, atau kultur anther (Smith,2000).

Pada mdium kultur terkandung komponen-komponen yang sangat penting. Sebagian besar meduim kultur mengandung nutrien anorganik (makronutrien dan mikronutrien), sumber karbon, suplemen organik, zat pengatur tumbuh, serta vahan pemadat. Beberapa jenis jaringan dapat tumbuh pada mdium sederhana yang hanya mengandung nutrien organik dan sumber karbon. Namun, kebanyakan dari jaringan tersebut memerlukan suplemen esensial seperti vitamin, asam amino, dan substansi pertumbuhan (Razdan,2003).

Beberapa jenis mdium dibuat untuk spesifik jaringan ataupun organ. Medium White digunakan untuk kultur akar. Untuk menginduksi organognesis dan regenerasi tanaman pada kultur digunakan mdium MS atau LS. Medium B5 (Gamborg) digunakan sebagai mdium suspensi sel dan kultur kalus, yang pada perkembangannya di modifikasi untuk kultur kloroplas. Medium lain seperti N6 (Nitsch & Nitsch) digunakan untuk kultur anther serealia (Trigiono & Gray, 2005).

Medium yang paling sering digunakan salah satunya adalah mdium MS, karena merupakan mdium yang paling umum digunakan untuk regenerasi tanaman dari jaringa atau kalus. Selain itu juga memiliki kandungan mineral yang tinggi, terutama garam N dan K. Modifikasi dari mdium MS adalah mdium LS atau Linsmaler and Skoog mdium (1965). Pada mdium LS ditambahkan komponen organik berupa inisitol dan thiamine HCl (Rigiano & Gray, 2005).

Pada pembuatan mdium MS dibutuhkan berbagai macam komponen bahan kimia. Untuk membuatnya diperlukan penimbangan pada setiap kompoen bahan yang tertera dalam resep. Hal tersebut menjadi kurang praktis, memakan banyak waktu , dan mengurangi ketepatan. Selain itu, timbangan yang digunakan untuk menimbang sejumlah kecil vahan kimia terkadang tidak tersedia. Jalan keluar yang harus ditempuh adalah dengan membuat larutan stok. Setiap larutan dapat diperdunakan untuk 40, 50, bahkan 100 liter mdium. Terdapat empat macam larutan stok yaitu stok besi, stok mikronutrien, stok vitamin, dan stok hormon (Indrianto, 2009).

Media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar basal/basic medium dan media tambahan. Komposisi media dasar mengandung hara essensial baik makro maupun mikro, sumber energi dan vitamin yang jumlah dan macamnya tergantung dari penemunya. Komposisi media perlakuan merupakan komposisi media tambahan yang dapat berupa vitamin, senyawa organik komplek atau zat pengatur tumbuh. Zat pengatur tumbuh khususnya auksin dan sitokinin adalah suatu zat organik utama yang mengendalikan proses morfogenesis didalam teknik kultur jari