Kultur Jaringan Pisang

download Kultur Jaringan Pisang

of 33

  • date post

    05-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.318
  • download

    50

Embed Size (px)

Transcript of Kultur Jaringan Pisang

TUGAS MAKALAH KULTUR JARINGAN

KULTUR JARINGAN PISANG

Dosen pengampu : PROf.Dr.M.RAFIQI TANTAWI,M.Si

OLEH : IKWAN IDRIS HASIBUAN

(809173028) PROGRAM MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI

PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2011

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pisang (Musa sp.) merupakan salah satu jenis buah tropika yang mempunyai potensi cukup tinggi untuk dikelola secara intensif dengan berorientasi agribisnis, karena telah menjadi usaha dagang eksport dan import di pasar internasional ( Rukmana 1999 ). Namun demikian produksi pisang cenderung turun dari tahun ke tahun, penurunan produksi tersebut terutama disebabkan oleh serangan hama dan penyakit. Salah satu penyebab turunnya produksi pisang adalah akibat penyakit layu darah yang disebabkan oleh phytotype IV Ralstonia solanacearum (Fegan & Prior 2005). Indonesia merupakan salah satu sentra primer keragaman pisang. Lebih dari200 kultivar pisang terdapatdi Indonesia. Tingginya keragaman ini, memberikan peluang pada Indonesia untuk dapat memanfaatkan dan memilih kultivar pisang komersial yang dibutuhkan oleh konsumen. Salah satu kendala yang dihadapi dalam usaha budidaya pisang adalah adanya penyakit darah dan layu fusarium(Fegan,M.2005; Pegget a!.,. 1996). Pemeliharaan kandidat somaklon dilakukan secara in vitro dan ex vitro. Pemeliharaansecara in vitro dilakukan denganmelakukan subkultur pada medium MS. Sebelum dilakukan pemeliharaan secara ex vitro,2

maka planlet diinduksi ketahanannya lebih lanjut dengan menggunakan jasad renik endofitik strain Antl, Ant2 dan Ant3. Untuk memastikan bahwa jasad renik endofitik tersebut telah masuk ke dalam jaringan planlet pisang kepok kuning maka dilakukan pengujian beberapa sampel dengan mengunakan teknik PCRdengan primer 16s. Uji ketahanan bibit pisang kultur jaringan hasil seleksi in vitroterhadap penyakit darah dan layu fusarium dilakukan di rumah kaca. Pada tahap pertama, dilakukan pengujian ketahanan terhadap BOB. RISA dilakukan pada akhir pengamatan bibit tanaman pisang yang telah diuji ketahanannya terhadap penyakit darah di rumah kaca. ISR (intergenic spacer region) antara gen SSU(small-subunit) dan LSU (largesubunit) rRNA diamplifikasi dengan primer S926f dan L189r. Untuk deteksi keberadaan BOB dilakukan dengan PCRdengan primer spesifik untuk BOB yaitu 121Fdan 121R. Kultur jaringan merupakan salah teknik yang dapat digunakan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga sifat-sifat unggul yang diperlukan dapat dihasilkan. Untuk mendapatkan tanaman yang lebih baik sifatnya selain melalui teknologi keragaman somaklonal dapat dilakukan dengan seleksi in-vitro (Lestari et al.2006). Metode keragaman somaklonal dan seleksi in-vitro telah diaplikasikan pada berbagai tanaman seperti tanaman pisang. Tanaman pisang hasil induksi mutasi dengan mutagen kimia secara in-vitro menunjukkan keragaman yang besar (Hwang 1990; Bhagwat & Duncan 1998). Penggunaan mutagen kimia pada kultur in-vitro merupakan teknik yang lebih baik untuk mendapatkan mutan daripada mutagen fisik (Herawati 1999; Roux 2004). Mutasi pada tanaman juga dapat diamati dengan adanya perubahan bentuk daun. Secara in-vitro perubahan ini dapat dilihat pada planlet yang meliputi warna daun, persentase planlet yang tumbuh,tinggi planlet (Jamaluddin 1995), bentuk daun (Hawa 1996), dan perkembangan tunas dimana tunas sangat sensitif terhadap mutagen kimia (Satyanarana et al, 1980; EPP 1987).3

Keberhasilan induksi mutasi pada tiap-tiap jenis tanaman tergantung pada jenis mutagen, konsentrsi mutagen, lama perlakuan dan organ tanaman yang diperlakukan. Pada makalah ini, dibahas variasi somaklonal pada tanaman pisang secara in vitro. Tanaman hasil regenerasi jaringan pada kultur in vitro kemungkinan akan mempunyai fenotipe yang toleran terhadap kondisi seleksi. Seleksi in vitro lebih efisien karena kondisi seleksi dapat dibuat homogen, tempat yang dibutuhkan relatif sedikit, dan efektivitas seleksi tinggi. Oleh karena itu, kombinasi antara induksi variasi somaklonal dan seleksi in vitro merupakan alternatif teknologi yang efektif dalam menghasilkan individu dengan karakter yang spesifik (Kadir 2007). Penggunaan teknik in vitro akan menghasilkan populasi sel varian melalui seleksi pada media yang sesuai. Intensitas seleksi dapat diperkuat dan dibuat lebih homogen. Populasi jaringan atau sel tanaman dapat diseleksi dalam media seleksi sehingga akan meningkatkan frekuensi varian dengan sifat yang diinginkan (Specht dan Greaf 1996; Biswas et al. 2002). Variasi somaklonal secara in vitro me-rupakan salah satu metode pemulia-an yag paling menjanjikan untuk menghasilkan varietas baru yang tahan terhadap cekaman lingkungan sambil menunggu metode pemuliaan in vitro lain seperti fusi protoplasma dan rekombinasi DNA yang masih dalam tahap awal. Penerapan teknik ini diarahkan untuk mempercepat pencapaian tujuan pemuliaan ter-utama pada tanaman yang diper-banyak secara vegetatif. Hal ini disebabkan karena teknik ini dapat menghasilkan sejumlah besar tanam-an dari sejumlah kecil jaringan awal serta dapat menyeleksi klon yang bebas virus dan penyakit lainnya. Variasi soma-klonal secara in vitro dapat menim-bulkan perubahan genetik yang mem-pengaruhi sifat morfologis, biokimia dan sifat agronomik sebagai bahan seleksi dalam penyaringan keturunan somaklon. Dalam kultur in vitro peranan kalus sangatlah penting. Pentingnya kalus dalam kultur in vitro karena dapat disub kultur dan dipelihara dalam waktu yang tidak terbatas, dengan perlakuan khusus

4

dapat di-kembangkan menjadi kultur suspensi dan dapat diinduksi menjadi planlet. Seleksi terhadap variasi somaklonal tersebut dilakukan dengan pemberian tekanan seleksi pada sel-sel tetua untuk menjaring sel-sel yang tahan dan tetap mampu beregenerasi. Keragaman genetik yang tinggi merupakan salah satu faktor penting untuk merakit varietas unggul baru. Peningkatan keragaman genetik dapat dilakukan dengan memanfaatkan plasma nutfah yang tersedia di alam dan dapat pula dengan melakukan persilangan. Sifat-sifat tertentu sering tidak ditemukan pada sumber gen yang ada sehingga teknologi lainnya perlu diterapkan. Salah satu teknologi pilihan yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman adalah melalui teknologi kultur in vitro. Kultur in vitro biasanya merupakan sumber terkaya dalam

memproduksi variasi genetik. Dalam beberapa publikasi penggunaan regeneran dinamakan sesuai dengan Hak Cipta 2006, BB-Biogen asal regenerasi tanaman baru tersebut. Misalnya tanaman yang berasal dari kalus disebut calliclones (Skirvin dan Janik 1976), sedang tanaman yang berasal dari protoplas disebut protoclones (Shepard et al. 1980). Larkin dan Scowcroft (1981) menghasilkan berbagai variasi somaklonal yang tersebar secara luas dan disebutkan bahwa tanaman yang berasal dari berbagai bentuk kultur sel disebut somaclones dan variasi genetik yang terjadi termasuk variasi/keragaman somaklonal. Keragaman somaklonal adalah keragaman genetik yang dihasilkan melalui kultur jaringan (Larkin dan Scowcroft 1981; Scowcroft et al. 1985). Menurut Wattimena (1992) keragaman somaklonal berasal dari keragaman genetik eksplan dan keragaman genetik yang terjadi di dalam kultur jaringan. Keragaman pada eksplan disebabkan adanya sel-sel bermutasi maupun adanya polisomik dari jaringan tertentu. Keragaman genetik yang terjadi di dalam kultur jaringan disebabkan oleh penggandaan jumlah kromosom (fusi endomitosis), perubahan struktur kromosom (pindah silang), perubahan gen dan sitoplasma (Evans dan Sharp 1986; Ahlowalia 1986). Dengan

5

demikian, dari kultur jaringan dapat diseleksi genotipe yang berguna bagi pemuliaan tanaman. Keragaman genetik dapat dicapai antara lain melalui fase tak berdiferensiasi yang relatif panjang (Wattimena 1992). Daud (1996) menyatakan bahwa mutasi spontan yang terjadi pada sel somatik berkisar antara 0,2-3%. Keragaman tersebut dapat ditingkatkan dengan pemberian mutagen baik fisik maupun kimiawi. Salah satu metode keragaman somaklonal yang banyak dimanfaatkan adalah seleksi in vitro. Metode tersebut lebih efektif dan efisien karena perubahan lebih diarahkan pada perubahan sifat yang diharapkan. Perubahan sifat genetik pada sel somatik yang dikulturkan sering membentuk tanaman mutan baru walaupun tanpa diberi perlakuan mutagen (Linaceru dan Vazquez 1992; Starys 1992). Perubahan sifat genetik tersebut akan meningkat apabila ke dalam media diberikan komponen organik tertentu yang dapat memunculkan variasi genetik. Untuk ketahanan terhadap faktor biotik dan abiotik, ke dalam media diberikan komponen seleksi. Untuk ketahanan terhadap kekeringan, diberikan PEG (Short et al. 1987; Adkins et al. Jurnal AgroBiogen 2(2):81-88 JURNAL AGROBIOGEN VOL 2, NO. 2

1.2. Tujuan

6

Penulisan makalah ini bertujuan untuk mengetahui variasi somaklonal pada tanaman pisang secara in-vitro. Collin dan Edwards (1998) melaporkan bahwa pada tahap awal variasi somaklonal dapat memberikan suatu kontribusi yang nyata pada pemuliaan tanaman. Regenerasi selanjutnya selalu menunjukkan variasi yang luas dalam morfologi tetapi sebagian besar akan hilang pada biji pertama yang dihasilkan. Walaupun variasi tidak mempengaruhi semua sifat dan tidak selalu menguntungkan di dalam pertanian, tetapi dengan seleksi kemungkinan dapat diperoleh nomor-nomor yang berguna dari sumber variasi tersebut. Misalnya peningkatan ketahanan terhadap herbisida klorosulfuran pada tanaman jagung, kenaikan toleransi terhadap imidazilinone pada jagung, ketahanan terhadap Helminthosporium sativum pada gandum dan barley, toleransi terhadap garam pada rami, juga peningkatan terhadap pembekuan, kualitas butir dan kandungan protein pada gandum, serta peningkatan ukuran biji dengan kandungan protein yang tinggi pada padi. Setelah ditetapkannya kerja sama antara Food and Agriculture

Organization (FAO) dan International Atomic Energy Ag