pembibitan dengan kultur jaringan
DESCRIPTION
PEMBIBITAN DENGAN KULTUR JARINGAN. Pokok bahasan : - Macam teknik kultur jaringan untuk pembibitan - Kelebihan dan kelemahan pembibitan dari kultur jaringan - Tehnik perbanyakan pada tanaman dikotil dan monokotil - Menghasilkan bibit bebas virus - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
PEMBIBITAN DENGAN KULTUR JARINGAN
Pokok bahasan:- Macam teknik kultur jaringan untuk pembibitan- Kelebihan dan kelemahan pembibitan dari
kultur jaringan- Tehnik perbanyakan pada tanaman dikotil dan monokotil- Menghasilkan bibit bebas virus- Tahapan pembibitan secara in vitro- Contoh pembibitan pada beberapa tanaman
penting
MACAM TEKNIK KULTUR JARINGAN UNTUK PEMBIBITAN
1. Kultur meristem2. Kultur pucuk3. Kultur embrio4. Kultur embrio somatik (SE = somatic
embryo)
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN KULTUR JARINGAN
Kelebihan : 1. Jumlah bibit yang diproduksi bisa banyak2. Sehat, bebas dari virus dan penyakit lain3. Relatif cepat (rate 4-5 perbulan)4. Seragam 5. Memudahkan dalam transportasi
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN KULTUR JARINGAN
Kekurangan :1. Biaya lebih mahal2. Butuh skill/keahlian khusus3. Mutasi /off type akibat sub kultur berlebih
variasi somaklonal
1. Kultur meristem
Kultur (biakan) yang menggunakan bahan tanam berupa pucuk tanaman yang terdiri dari titik tumbuh dan primordia daun.Bagian tersebut terdiri dari sel-sel meristem yg berciri :a. Sitoplasma penuhb. Inti sel besarc. Belum ada vacuola dan amylumd. Aktif membelah
1. Kultur meristem
Tujuan : untuk menghasilkan tanaman bebas virusPenggunaan : apabila tanaman yang akan diperbanyak dalam kondisi terserang penyakit. Misalkan jeruk terkena CVPD, anyelir terserang virus mosaic, kentang terserang penyakit penting.Teknik : 1. Tanpa heat treatment
2. Dengan heat treatment
1. Kultur meristem
Teknik • Tunas pucuk dari tanaman sakit ditumbuhkan
(perbanyakan eksplan)• Tunas pucuk dipotong sepanjang 5 cm dan
diisolasi dengan cara membuang daun terluar dan disterilkan menggunakan teknik standar. • Media yang digunakan sesuai reference
masing - masing tanaman, padat atau cair.
1. Kultur meristem
Teknik • Waktu inokulasi digunakan mikroskop agar
nampak bagian meristem, yaitu titik tumbuh dan primordia daun (1-2 pasang).• Menggunakan pinset ujung bengkok dan jarum
atau scalpel ujung lengkung, meristem diisolasi secara hati hati• Meristem diletakkan pada media agar yang
lunak atau media cair dengan kertas filter.
1. Kultur meristem
1. Kultur meristem
Teknik • Sesudah meristem tumbuh normal dan agak
besar, eksplan disubkultur ke media kultur pucuk yaitu media agak keras, diberi ZPT untuk penggandaan.• Pengujian virus menggunakan ELISA
dilakukan ketika tanaman sudah diaklimatisasi dan sudah berdaun sempurna.
1. Kultur meristem
Teknik heat treatment• Untuk tanaman semusim atau yang tumbuh
dalam pot, maka sebelum diisolasi meristemnya, tanaman diperlakukan suhu tinggi yaitu 35oC sampai 40oC.
• Tanaman dalam pot diletakkan di dalam growth chamber bersuhu tinggi tersebut selama 1-2 minggu dengan kriteria sudah muncul daun baru.
2. Kultur pucuk
• Kultur (biakan) tanaman sehat dengan bahan tanam (eksplan) berupa pucuk tanaman yang sudah mempunyai daun, atau menggunakan tunas samping, atau buku yang belum bertunas.
• Tujuan : untuk pembibitan dalam jumlah banyak, massal, sehat, seragam, cepat.
2. Kultur pucuk
Bahan tanam : • Eksplan diambil dari tanaman yang sehat dan
subur di screen house atau dari lahan.• Persyaratan true to type harus dipatuhi karena
diperlukan untuk sertifikasi.• Pada tanaman dikotil diambil dari pucuk
tanaman terminal atau tunas samping sepanjang 0,5 – 1,0 cm
• Pada tanaman monokotil diambil dari umbi, rhizome, corm, suckers dll.
Rhizome
Corm
Sucker
2. Kultur pucuk
Media :• Komposisi media disesuaikan dengan jenis
tanaman (sesuai referensi) • Umumnya digunakan media padat dengan
konsentrasi agar 5-10 g/liter, pH umumnya 5,8 kecuali anggrek ada yang membutuhkan pH 5,4.• Perakaran menggunaakan media dengan
tambahan ZPT auksin saja yaitu IBA atau NAA
2. Kultur pucuk
Sub kultur :• Apabila eksplan sudah berumur antara 3 – 4
pekan dipindahkan ke media baru. Alasan : media kering, terjadi respirasi
anaerob, hara berkurang, kompetisi antar plantlet atau wadah sudah penuh.
• Maksimum untuk sub kultur adalah 7x sebelum perakaran agar tidak terjadi mutasi sementara atau off type.
3. Kultur embrio
• Biakan in vitro untuk menghasilkan bibit dengan bahan tanam berupa embrio zigotik (embrio hasil perkawinan antara gamet jantan dan betina).
• Embrio yang digunakan adalah embrio yang sudah masak (siap berkecambah).
• Alasan digunakan embrio: bijinya tidak mpny endosperma atau kotiledon (tidak ada cadangan makanan bagi embrio untuk tumbuh/berkecambah).
3. Kultur embrio
• Tanaman yang diperbanyak dari embrio secara komersial adalah anggrek.
• Buah anggrek berisi 1.000 – 10.000 embrio, tetapi tidak punya endosperma sehingga tidak bisa tumbuh pada media pakis atau organik lainnya.
3. Kultur embrio
• Pada pembibitan anggrek, buah dipecah dan dalam kondisi steril bijia ditabur dalam botol media agar sebagai pengganti endosperma.
• Dari setiap buah akan tumbuh ribuan kecambah yang selanjutnya tumbuh sebagai bibit tanaman anggrek.
• Contoh komodity lain: kepala kopyor
4. Kultur embrio somatik
• Adalah kultur tanaman dengan bahan tanam berupa bagian vegetatif tanaman dan dikembangkan menjadi embrio somatik.
• Embrio somatik adalah perkembangan dari satu sel somatik (bukan sel gamet) yang membelah dan berkembang menjadi embrio dan akhirnya menjadi tanaman.
• Industri bibit yang menggunakan ES secara massal adalah tanaman kakao, jeruk, anggrek, kelapa sawit.
4. Kultur embrio somatik
• Kelebihan : bisa menghasilkan berjuta-juta bibit tanaman dalam waktu relatif singkat.
• Kelemahan : sering manghasilkan mutan bahkan sampai 50%.
• Kesulitan dalam melakukan seleksi fase dini, sehingga apabila pada tanaman perkebunan terjadi kerugian pemeliharaan selama belum berbuah.
Perkembangan embrio sigotik sama dengan embrio somatik
Embrio somatik
TEKNIK PERBANYAKAN TANAMAN DIKOTIL DAN MONOKOTIL
• Perbanyakan tanaman dikotil : dengan memotong buku (single node) sehingga dari 1 plantlet bisa menjadi 4-5 eksplan baru.
• Perbanyakan tanaman monokotil : dengan memisahkan anakan dari tunas samping sehingga dari 1 eksplan bisa menjadi 4-5 eksplan baru.
• Dari sistim penggandaan tersebut maka terjadilah laju perbanyakan (proliferation rate) (4-5) pangkat n di mana n adalah jumlah berapa kali sub kultur.
MENGHASILKAN BIBIT BEBAS VIRUS
• Kultur meristem, kultur embrio zigotik dan somatik menghasilkan tanaman bebas virus
• Kultur pucuk tidak bebas virus sehingga tanaman induk harus sehat/tidak ada gejala penyakit
• Meristem belum mempunyai kambium sehingga belum ada xylem
Belum ada jalur transport dari root ke shoot
Virus terhenti di bagian yang ada xylem Yang tersalurkan hanya molekul kecil spt :
mono/disakarida, asam amino, basa nitrogen, melalui difusi ke sel-sel meristem di ujung tunas
Mengapa virus tidak terdapat di jaringan meristem :
• Heat treatment menyebabkan virus yang terdiri dari molekul besar terhambat perkembangannya dan tidak dapat diangkut ke atas
Mengapa virus tidak terdapat di jaringan meristem :
Embrio zigotik : bebas virus
• Embrio zigot terbentuk dari pertemuan gamet jantan dan betina yang merupakan sel tunggal dari pembelahan miosis• Sesudah bergabung dan menjadi sel zigot
kemudian membelah dan akhirnya menjadi embrio
Embrio zigotik : bebas virus
• Proses embriogenesis tersebut terjadi di dalam ovary yang masih muda dan meristematik sehingga belum ada virus yang menginfeksi • Bahan tanam tersebut akan menghasilkan
tanaman bebas virus
Embrio somatik : bebas virus
• Embrio somatik terbentuk dari sel somatik yang meristemik, sehingga belum ada transport virus ke dalam sel tersebut
Kecuali apabila tanaman induk sudah terserang aphids pembawa virus di bagian meristem tersebut
Bahan tanam embrio somatik harus dari sel yang sehat atau dari bagian tanaman yang masih tertutup, misalkan bagian dalam kuncup bunga
TAHAPAN PEMBIBITANPersiapan induk
Isolasi explant
Proliferasi (7x)
Perakaran
Aklimatisasi
Pembesaran
CONTOH PEMBIBITAN KOMERSIAL
1. Kentang2. Krisan3. Anggrek4. Jati5. Pisang
A. Pembibitan kentang
Tanaman induk sehat (seleksi)
Kultur meristem
Proliferasi
Aklimatisasi
Aklimatisasi
Penanaman di screen house ………. G0
Lapang I ……………………………….G1
Lapang II ………………………………G2
Lapang III ………………………………G3
B. Pembibitan krisanPersiapan tanaman induk
Isolasi
Proliferasi
Aklimatisasi
Stek pucuk
Bibit
C. Pembibitan anggrekBiji/embrio
Isolasi
Perkecambahan
Planlet
Seedling
Remaja
Dewasa
Tunas/tangkai bunga
Isolasi
Embriogenesis somatik
Regenerasi planlet
Seedling
Remaja
Dewasa
D. Pembibitan jati/pisangPersiapan tanaman induk
Isolasi eksplan
Kultur meristem/pucuk
Proliferasi
Perakaran
Aklimatisasi
Pembesaran
MEDIA BIAKAN
Media dibagi ke dalam 3 macam tergantung tahapan biakan yaitu :1. Media isolasi2. Media proliferasi3. Media perakaran
1. Media isolasi
• Adaptasi eksplan terhadap kondisi in vitro dan seleksi eksplan tidak terkontaminasi belum memerlukan ZPT
• Biasanya bagi tanaman yang mengandung fenol masih mengeluarkan zat tersebut dalam media media perlu diberi antioksidan dan sering dipindah
• Komposisi media dasar sama dengan proliferasi.
2. Media proliferasi
• Mulai induksi pembentukan tunas baru atau pertumbuhan memanjang membentuk buku yang sehat dan vigor• Media diberi auksin untuk pembesaran
batang, dan sitokinin untuk pembentukan tunas atau pembelahan sel• Untuk mengurangi internode yang panjang
diberi zat penghambat giberelin misalkan Alar
3. Media perakaran
• Sebagian plantlet mudah berakar tanpa harus diberi ZPT khusus tetapi sebagian tanaman sulit berakar
• Bagi yang sulit berakar harus dipacu dengan beberapa cara :a. diberi auksin (IBA, NAA)b. diberi arang aktif
4. Aklimatisasi
• Media : bahan yang remah tidak padat, dapat menyimpan air
Ex : pasir, arang sekam, coco peat, humus, tanah gunung (andosol), kompos
• Sterilisasi : dikukus selama 2 jam dalam drum atau alat khusus yaitu menyalurlan uap air panas melalui pipa ke wadah berisi media
• Tempat aklimatisasi ditutup plastik agar kelembaban tinggi sesuai dengan kondisi in vitro.
Kiri atas : lab tissue culureKanan atas : aklimatisasiBawah : perbanyakan stek
SYNTHETIC/ ARTIFICIAL SEEDEncapsulated or coated somatic embryos (embryoids)
that are planted and treated like seed
1. Ease of handling while in storage2. Easy to transport3. Has potential for long term storage without
losing viability4. Maintains the clonal nature of the resulting
plants5. Serves as a channel for new plant lines produced
through biotechnological advances to be delivered directly to the greenhouse or field
6. Allows economical mass propagation of elite plant varieties.
Advantages
StepsEstablish somatic embryogenesis
Mature embryos
Synchronize and singulate somatic embryos
Mass production of somatic embryos
Standardization of encapsulation
Standardization of artificial endosperm
Mass production of synthetic seed
Greenhouse and field planting
Cari tahu : umbi mikro kentang
Thank you