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 tanamanpenting.

Macam teknik kultur jaringan untukpembibitan

1. Kultur meristem

2. Kultur pucuk

3. Kultur embrio

4. Kultur embrio somatik (SE)

Kelebihan dan kelemahan kulturjaringan

Kelebihan : 1. jumlah yang diproduksi bisa banyak2. Sehat bebas dari virus dan penyakit lain.3. Relatif cepat (rate 4-5 per bulan)4. Seragam5. 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 bahantanam berupa pucuk tanaman yang terdiri darititik tumbuh dan primordia daun.

Bagian tersebut terdiri dari sel sel meristem ygberciri :

1. Sitoplasma penuh

2. Inti sel besar

3. Belum ada vacuola dan amylum

4. Aktif membelah

1. Kultur meristem

Tujuan : untuk menghasilkan tanaman bebasvirus.

Penggunaan : apabila tanaman yang akandiperbanyak dalam konisi terserang penyakit. Misalkan jeruk terkena CVPD, Pisang terserangFOC, anyelir terserang virus mosaic, kentangterserang 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 sepanjang5 cm dan diisolasi dengan cara membuangdaun terluar dan disterilkan menggunakanteknik 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 tumbuhdan primordia daun 1-2 pasang. Menggunakan pinset ujung bengkok danjarum atau scalpel ujung lengkung bagianmeristem tersebut diisolasi secara hati hati, kemudian diletakkan di media agar yang lunakatau mediacair dengan kertas filter.

1. Kultur meristem

Teknik :

Sesudah meristem tumbuh normal dan agakbesar maka eksplan di subkultur ke media kultur pucuk yaitu media agak keras, diberiZPT untuk penggandaan.

Pengujian virus menggunakan ELISA dilakukanketika tanaman sudah di aklimatisasi dansudah berdaun sempurna.

1. Kultur meristem

• Teknik heat treatment

Untuk tanaman semusim atau yang tumbuhdalam pot, maka sebelum diisolasimeristemnya, tanaman di perlakukan suhutinggi yaitu 35ºC sampai 40ºC. Caranyatanaman dalam pot diletakkan didalamgrowth chamber bersuhu tinggi tersebutselama 1-2 minggu dengan kriteria sudahmuncul daun baru.

2. Kultur pucuk

Kultur pucuk adalah kultur atau biakan tanamansehat dengan bahan tanam (eksplan) berupapucuk tanaman yang sudah mempunyai daun, atau menggunakian tunas samping, atau bukuyang belum bertunas.

Tujuan : untuk pembibitan dalam jumlahbanyak, massal, sehat, seragam, cepat.

2. Kultur pucuk

Bahan tanam :

Eksplan diambil dari tanaman yang sehat dansubur di screen house atau dari lapang. Persyaratan true to type harus dipatuhi karenauntuk sertifikasi hal tersebut dibutuhkan.

Untuk tanaman dikotil diambil dari pucuktanaman terminal atau tunas sampingsepanjang 0,5 – 1,0 cm, sedangkan untuktanaman monokotil diambil dari umbi, rhizome , corm, suckers dll.

2. Kultur Pucuk

• Media :

Komposisi media yang digunakan disesuaikandengan jenis tanaman bisa mengacu padapustaka, tetapi jenis media umumnya yang digunakan media padat dengan konsentrasiagar antara 5-10 g/liter. pH umumnya 5,8 kecuali anggrek ada yang membutuhkan 5,4.

Untuk perakaran media hanya diberi ZPT auksinyaitu IBA atau NAA

2. Kultur pucuk

Sub kultur :

Apabila eksplan sudah berumur antara 3 minggu – 1 bulan, maka dipindahkan ke media baru. Alasankarena media sudah kering, atau terjadi respirasianaerob, atau hara berkurang, kompetisi antarplantlet dan wadah sudah penuh.

Maksimum untuk sub kultur adalah 7x sebelumperakaran agar tidak terjadi mutasi sementaraatau off type.

3. Kultur embrio

Adalah biakan in vitro untuk menghasilkan bibittetapi dengan bahan tanam berupa embrio zigotyaitu embrio hasil perkawinan antara gametjantan dan betina.

Embrio yang digunakan adalah yang sudah masakyaitu embrionya sudah siap berkecambah.

Alasan digunakan embrio karena bijinya tidak punyaensospema atau kotiledon, sehingga tidak adacadangan makanan yang mensupply embriountuk tumbuh.

3. Kultur embrio

Tanaman yang diperbanyak dari embrio secara komersialadalah anggrek. Buah anggrek berisi 1.000 – 10.000 embrio tetapi tidak punya endosperma sehingga tidakbisa tumbuh pada media pakis atau organik lainnya.

Untuk pembibitan anggrek maka biji dipecah dan dalamkondisi steril ditanam didalam botol yang berisi media agar dengan hara yang cukup sbg penggantiendosperma. Dari setiap buah akan tumbuh ribuankecambah yang selanjutnya tumbuh sebagai bibittanaman anggrek.

Tanaman lain yang diperbanyak dari embrio zigot adalahkelapa kopyor, karena endospermanya hancur/kopyor

4. Kultur embrio somatik

Adalah kultur tanaman dengan bahan tanamberupa bagian vegetatif tanaman dandikembangkan menjadi embrio somatik.

Embrio somatik adalah perkembangan dari satu selsomatik (bukan sel gamet) yang membelah danberkembang menjadi embrio dan akhirnyamenjadi tanaman.

Industri bibit yang menggunakan ES /SE secaramassal adl tanaman coklat, jeruk, anggrek, klapasawit.

4. Kultur embrio somatik

• Kelebihan : bisa menghasilkan bibit berjutatanaman dalam waktu relatif singkat.

• Kelemahan : sering manghasilkan mutanbahkan sampai 50%.

Kesulitan dalam melakukan seleksi fase dini, sehingga apabila pada tanaman perkebunanterjadi kerugian pemeliharaan selama belumberbuah.

Teknik perbanyakan tanaman dikotildan monokotil

Perbanyakan tanaman dikotil : dengan memotongbuku (single node) sehingga dari 1 plantlet bisamenjadi 4-5 explant baru.

Perbnyakan tanaman monokotil : denganmemisahkan anakan dari tunas samping sehinggadari 1 eksplant bisa menjadi 4-5 explant baru.

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

Perkembangan embrio sigotik samadengan embrio somatik

Embrio somatik (ES) anggrek

1. Menghasilklan bibit bebas virus

Kultur meristem, kultur embrio zigotik dansomatik menghasilkan tanaman bebas virus.

Kultur pucuk tidak bebas virus oleh sebab itutanaman induknya harus sehat tidak adagejala 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 gametjantan dan betina yang merupakan sel tunggaldari pembelahan miosis.

Sesudah bergabung dan menjadi sel zigot kemudianmembelah dan akhirnya menjadi embrio.

Proses embriogenesis tersebut terjadi didalamovary yang masih muda dan meristemik sehinggabelum ada virus yang menginfeksi.

Bahan tanam tersebut akan menghasilkan tanamanbebas virus.

Embrio somatik : bebas virus

Embrio somatik terbentuk dari sel somatik yang meristemik, sehingga belum ada transport virus kedalam sel tersebut. Kecuali apabilatanaman induk sudah terserang aphids pembawa virus di bagian meristem tersebut. Oleh sebab itu bahan tanam embrio somatikharus dari sel yang sehat atau dari bagiantanaman yang masih tertutup, misalkanbagian dalam kuncup bunga, atau meristem.

2. Tahapan pembibitan

• Persiapan induk

Isolasi explant

Proliferasi (7x)

Perakaran

Aklimatisasi

pembesaran

3. Contoh pembibitan komersial

1. Kentang

2. Krisan

3. Anggrek

4. Jati

5. 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

plantlet regenerasi plantlet

seedling seedling

remaja remaja

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 tergantungtahapan biakan yaitu :

1. Media isolasi

2. Media prolifrasi

3. Media prakaran

1.Media isolasi

Pada tahap awal belum diperlukan ZPT karenayang diperlukan adalah adaptasi explantterhadap kondisi in vitro, serta seleksi explantyang steril tidak terkontaminasi.

Pada tahap

Komposisi media

1.Media isolasi

Pada tahap awal belum diperlukan ZPT karenayang diperlukan adalah adaptasi explantterhadap kondisi in vitro, serta seleksi explantyang steril tidak terkontaminasi.

Pada tahap awal biasanya bagi tanaman yang mengandung fenol masih mengeluarkan zattersebut dalam media, sehingga media perludiberi antioksidan serta sering di pindah.

Komposisi media sama dengan proliferasi.

2. Media proliferasi

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

Media yang digunakan diberi auksin untukpembesaran batang, dan sitokinin untukpembentukan tunas atau pembelahan sel.

Untuk mengurangi internode yang panjang diberizat penghambat giberelin misalkan Alar.

3. Media perakaran

Sebagian plantlet mudah berakar tanpa harusdiberi ZPT khusus, dan sebagian tanaman sulitberakar.

Bagi yang sulit berakar harus dipacu denganbeberapa cara :

1. Diberi auksin (IBA, NAA)

2. Diberi arang aktif

4.Aklimatisasi

Media : bahan yang remah tidak padat tetapibisa menyimpan air, misalkan pasir, sekambakar, 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 kelembabantinggi sesuai dengan di kondisi in vitro.

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