PEMBIBITAN DENGAN KULTUR JARINGAN ( Tatik Wardiyati )

PEMBIBITAN DENGAN KULTUR JARINGAN (Tatik Wardiyati)

• Minggu 1.- macam teknik kultur jaringan untuk pembibitan-Kelebihan dan kelemahan pembibitan dari

kultur jaringan-Tehnik perbanyakan pada tanaman dikotil dan monokotil

• Minggu II : - 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)

Kelebihan dan kelemahan kultur jaringan

Kelebihan : 1. jumlah yang diproduksi bisa banyak2. Sehat bebas dari virus dan penyakit lain.3. Relatif cepat (rate 4-5 per bulan)4. Seragam 5. Memudahkan dalam transportasiKekurangan :1. Biaya lebih mahal2. Butuh skill khusus3. Mutasi/ off type akibat sub kultur berlebih atau SE

1. Kultur meristem

Adalah 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 :

1. Sitoplasma penuh 2. Inti sel besar 3. Belum ada vacuola dan amylum 4. Aktif membelah

1. Kultur meristem

Tujuan : untuk menghasilkan tanaman bebas virus.

Penggunaan : apabila tanaman yang akan diperbanyak dalam konisi terserang penyakit. Misalkan jeruk terkena CVPD, Pisang terserang FOC, anyelir terserang virus mosaic, kentang terserang penyakit penting.

Teknik : 1. Tanpa heat treatm,ent 2. Dengan heat treatment

1. Kultur meristem

Teknik ;1.Tanaman yang sakit ditumbuhkan tunas

pucuknya agar eksplan tersedia banyak. Kemudian dipotong tunas pucuknya sepanjang 5 cm dan diisolasi dengan cara membuang daun terluar dan disterilkan menggunakan teknik standard.

2. Media yang digunakan sesuai reference masing masing tanaman., padat atau cair.

1. Kultur meristem

• Teknik : Waktu inokulasi digunakan mikroskop agar

nampak bagian meristem, yaitu titk tumbuh dan primordia daun 1-2 pasang. Menggunakan pinset ujung bengkok dan jarum atau scalpel ujung lengkung bagian meristem tersebut diisolasi secara hati hati, kemudian diletakkan di media agar yang lunak atau mediacair dengan kertas filter.

1. Kultur meristem

Teknik :Sesudah meristem tumbuh normal dan agak besar maka eksplan di subkultur ke media kultur pucuk yaitu media agak keras, diberi ZPT untuk penggandaan.

Pengujian virus menggunakan ELISA dilakukan ketika tanaman sudah di aklimatisasi dan sudah berdaun sempurna.

1. Kultur meristem

• Teknik heat treatment Untuk tanaman semusim atau yang tumbuh dalam pot, maka sebelum diisolasi meristemnya, tanaman di perlakukan suhu tinggi yaitu 35ºC sampai 40ºC. Caranya tanaman dalam pot diletakkan didalam growth chamber bersuhu tinggi tersebut selama 1-2 minggu dengan kriteria sudah muncul daun baru.

2. Kultur pucuk

Kultur pucuk adalah kultur atau biakan tanaman sehat dengan bahan tanam (eksplan) berupa pucuk tanaman yang sudah mempunyai daun, atau menggunakian 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 lapang. Persyaratan true to type harus dipatuhi karena untuk sertifikasi hal tersebut dibutuhkan.

Untuk tanaman dikotil diambil dari pucuk tanaman terminal atau tunas samping sepanjang 0,5 – 1,0 cm, sedangkan untuk tanaman monokotil diambil dari umbi, rhizome , corm, suckers dll.

2. Kultur Pucuk

• Media :Komposisi media yang digunakan disesuaikan dengan jenis tanaman bisa mengacu pada pustaka, tetapi jenis media umumnya yang digunakan media padat dengan konsentrasi agar antara 5-10 g/liter. pH umumnya 5,8 kecuali anggrek ada yang membutuhkan 5,4.

Untuk perakaran media hanya diberi ZPT auksin yaitu IBA atau NAA

2. Kultur pucuk

Sub kultur :Apabila eksplan sudah berumur antara 3 minggu – 1

bulan, maka dipindahkan ke media baru. Alasan karena media sudah kering, atau terjadi respirasi anaerob, atau hara berkurang, kompetisi antar plantlet dan wadah sudah penuh.

Maksimum untuk sub kultur adalah 7x sebelum perakaran agar tidak terjadi mutasi sementara atau off type.

3. Kultur embrio

Adalah biakan in vitro untuk menghasilkan bibit tetapi dengan bahan tanam berupa embrio zigot yaitu embrio hasil perkawinan antara gamet jantan dan betina.

Embrio yang digunakan adalah yang sudah masak yaitu embrionya sudah siap berkecambah.

Alasan digunakan embrio karena bijinya tidak punya ensospema atau kotiledon, sehingga tidak ada cadangan makanan yang mensupply embrio untuk tumbuh.

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.

Untuk pembibitan anggrek maka biji dipecah dan dalam kondisi steril ditanam didalam botol yang berisi media agar dengan hara yang cukup sbg pengganti endosperma. Dari setiap buah akan tumbuh ribuan kecambah yang selanjutnya tumbuh sebagai bibit tanaman anggrek.

Tanaman lain yang diperbanyak dari embrio zigot adalah kelapa kopyor, karena endospermanya hancur/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 /SE secara massal adl tanaman coklat, jeruk, anggrek, klapa sawit.

4. Kultur embrio somatik

• Kelebihan : bisa menghasilkan bibit berjuta 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.

Teknik perbanyakan tanaman dikotil dan monokotil

Perbanyakan tanaman dikotil : dengan memotong buku (single node) sehingga dari 1 plantlet bisa menjadi 4-5 explant baru.

Perbnyakan tanaman monokotil : dengan memisahkan anakan dari tunas samping sehingga dari 1 eksplant bisa menjadi 4-5 explant baru.

Dari sistim penggandaan tersebut maka terjadilah laju perbanyakan (proliferation rate) (4-5)pangkat n dimana n adalah jumlah berapa kali sub kultur.

Perkembangan embrio sigotik sama dengan embrio somatik

Embrio somatik (ES) anggrek

1. Menghasilklan bibit bebas virus

Kultur meristem, kultur embrio zigotik dan somatik menghasilkan tanaman bebas virus.

Kultur pucuk tidak bebas virus oleh sebab itu tanaman induknya harus sehat tidak ada gejala penyakit.

Menghasilkan tanaman bebas virus/ penyakit

Kultur meristem :

meristem yang terdiri dari titik tumbuh dan sepasang primordia daun terdiri

dari jaringan meristem yang belum mempunyai kambium sehingga belum ada

xylem. Dengan tidak adanya xylem maka jalur transport dari bawah keatas

dimana seharusnya virus lewat, tidak ada. Virus terhenti dibagian yang ada

xylem. Yang tersalurkan hanya molekul kecil spt mono/di sakarida, asam

amino, basa nitrogen melalui difusi ke sel sel meristem di ujung tunas.

Apalagi dengan heat treatment maka virus yg tdr dr molekul besar terhambat

perkembngannya dan tdk bisa diangkut ke atas.

Embrio zigot : 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.

Proses embriogenesis tersebut terjadi didalam ovary yang masih muda dan meristemik 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 kedalam sel tersebut. Kecuali apabila tanaman induk sudah terserang aphids pembawa virus di bagian meristem tersebut. Oleh sebab itu bahan tanam embrio somatik harus dari sel yang sehat atau dari bagian tanaman yang masih tertutup, misalkan bagian dalam kuncup bunga, atau meristem.

2. Tahapan pembibitan• Persiapan induk

Isolasi explant

Proliferasi (7x)

Perakaran Aklimatisasi pembesaran

3. Contoh pembibitan komersial

1. Kentang2. Krisan3. Anggrek4. Jati5. Pisang

3.1. Contoh pembibitan kentang

Tanaman induk sehat (seleksi)

K ultur meristem

Proliferasi

Aklimatisasi

Penanaman di screen house ………. G0

Lapang I ……………………………….G1•

Lapang II ………………………………G2 • •

Lapang III ……………………………..G3 •

3.2. Pembibitan krisan Persiapan tanaman induk

Isolasi

proliferasi aklimatisasi stek pucuk bibit

3.3. Pembibitan anggrek Biji Tunas/tangkai bunga Isolasi Isolasi Perkecambahan embriogenesis somatik plantletregenerasi plantlet seedling seedling

remajaremaja

dewasa dewasa

3.4. Pembibitan pisang persiapan tanaman induk

isolasi eplant

kultur meristem/ pucuk

proliferasi perakaran aklimatisasi pembesaran

Media biakan

Media dibagi kedalam 3 macam tergantung tahapan biakan yaitu :

1. Media isolasi2. Media prolifrasi3. Media prakaran

1.Media isolasi

Pada tahap awal belum diperlukan ZPT karena yang diperlukan adalah adaptasi explant terhadap kondisi in vitro, serta seleksi explant yang steril tidak terkontaminasi.

Pada tahap Komposisi media

1.Media isolasi

Pada tahap awal belum diperlukan ZPT karena yang diperlukan adalah adaptasi explant terhadap kondisi in vitro, serta seleksi explant yang steril tidak terkontaminasi.

Pada tahap awal biasanya bagi tanaman yang mengandung fenol masih mengeluarkan zat tersebut dalam media, sehingga media perlu diberi antioksidan serta sering di pindah.

Komposisi media sama dengan proliferasi.

2. Media proliferasi

Sesudah beradaptasi dan stabil dalam in vitro, maka explant mulai diinduksi untuk membentuk tunas baru, atau pertumbuhan memanjang membentuk buku yang sehat dan vigor.

Media yang digunakan 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, dan sebagian tanaman sulit berakar.

Bagi yang sulit berakar harus dipacu dengan beberapa cara :1. Diberi auksin (IBA, NAA)2. Diberi arang aktif

4.Aklimatisasi

Media : bahan yang remah tidak padat tetapi bisa menyimpan air, misalkan pasir, sekam bakar, 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 aklim ditutup plastik agar kelembaban tinggi sesuai dengan di kondisi in vitro.

Kiri atas : lab tissue culureKanan atas : aklimatisasiBawah : perbanyakan stek