138358664 Kultur Jaringan Embrio
-
Upload
sisqha-luciiajja -
Category
Documents
-
view
60 -
download
2
description
Transcript of 138358664 Kultur Jaringan Embrio
KULTUR EMBRIO
LAPORAN
OLEH
SITI KURNIA/090301007
AET-1
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
KULTUR EMBRIO
LAPORAN
OLEH
SITI KURNIA/090301007
AET-1
Laporan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti Praktikal Tes di
Laboratorium Bioteknologi Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara Medan
Disetujui Oleh: Diperiksa Oleh:
Dosen Penanggung Jawab Asisten Korektor
(Prof.Dr.Ir.Rosmayati, MS) (Nida Wafiqah Nabila)
NIP. 198581017 198403 2 001 NIM. 070307014
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
KULTUR EMBRIO
Praktikum dilaksanakan pada tanggal 9 Maret 2011 di Laboratorium
Bioteknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Tujuan dari praktikum adalah untuk mengetahui cara pembuatan media serta
bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan media tersebut.
Terlebih dahulu disiapkan bahan serta alat yang akan digunakan. Alatnya
berupa hotplate, erlenmeyer, botol kultur, dan lain sebagainya serta bahan-bahan
yang terdiri atas unsur hara makro, unsur hara mikro, iron, vitamin, agar, sukrosa,
myo-inositol serta NaOH jika larutan terlalu asam (pH di bawah 5,8). Cara
kerjanya dimulai dengan memasukkan semua bahan satu per satu ke dalam
erlenmeyer yang dipanasi di atas hot plate. Ditunggu larutan sampai mendidih.
Setelah itu, angkat media dan tuangkan ke dalam botol kultur. Media yang
terbentuk adalah media padat.
Dari praktikum kultur embrio dihasilkan persentase pertumbuhan jagung
sebesar 100%, durian sebesar 75%, dan jeruk sebesar 100%.
TINJAUAN PUSTAKA
Teknik kultur embrio dan embrio rescue pada dasarnya melibatkan 3
tahapan, yaitu pertama, sterilisasi eksplan embrio pada prinsipnya berada dalam
keadaan steril. Hal ini disebabkan karena embrio berada di dalam buah (di dalam
biji) terlindung oleh jaringan-jaringan buah dan biji yang berada di luar embrio,
antara lain oleh kulit buah, daging buah dan kulit biji. Keberhasilan pertumbuhan
embrio sangat tergantung dari kesterilan eksplan dan perlakuan saat pengerjaan
(Nugroho dan Heru, 2005).
Sterilisasi permukaan perlu dilakukan pada buah ataupun biji untuk
mensterilkan permukaan buah/biji sehingga pada waktu isolasi embrio tidak
terdapat sumber kontaminan. Karena embrio berada di dalam, sterilisasi dapat
dilakukan dengan pembakaran buah/biji atau dengan sterilan kimia seperti sodium
hypochlorite dengan konsentrasi cukup tinggi yaitu lebih besar dari 2 %. Embrio
muda, embrio dengan endosperm kecil atau embrio kecil dan lemah seringkali
tidak dapat berkecambah secara normal dalam kondisi biasa
(Mariska dan Purnamaningsih, 2001).
Yang kedua adalah isolasi dan penanaman embrio seringkali masalah
timbul saat isolasi embrio terutama untuk embrio berukuran kecil sehingga
isolasinya harus dilakukan di bawah mikroskop. Untuk embrio berukuran besar,
isolasi embrio tidak menjadi masalah. Isolasi harus dilakukan secara hati-hati agar
embrio tidak rusak dan kehilangan salah satu atau lebih bagian-bagiannya
(radicula, plumula, hypocotil, coleoptyl, dll). Selain itu harus tetap dijaga juga
agar isolasi dilakukan dalam kondisi tetap aseptis. Embrio yang telah diisolasi
selanjutnya ditanam pada media yang telah dipersiapkan (Starling et al, 1986).
Yang ketiga adalah aklimatisasi. Aklimatisasi dilakukan setelah embrio
berkecambah dan diperoleh plantlet yang siap untuk dipindahkan ke lapangan.
Teknik aklimatisasi untuk plantlet hasil regenerasi kultur embrio pada prinsipnya
sama dengan aklimatisasi plantlet hasil regenerasi dari teknik kultur jaringan
lainnya. Kultur embrio lebih mudah dilakukan dibandingkan dengan
penyelamatan embrio, disebabkan karena embrio yang ditanam adalah embrio
yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang digunakan juga
sangat sederhana (http://www.fp.unud.ac.id, 2011).
Perkembangan embrio muda perlu didukung pada awalnya sehingga
radicula dan plumula dapat berkembang sempurna sebelum embrio ini
berkecambah. Untuk itu, nutrisi yang lebih lengkap beserta vitamin seperti
nicotinic acid, biotin, vitamin C, vitamin B perlu ditambahkan pada media kultur
embrio muda ini. Hormon tanaman umumnya tidak ditambahkan dalam media
kultur embrio karena penambahan hormon tanaman kemungkinan dapat
merangsang terbentuknya kalus pada embrio. Kalus umumnya tidak diinginan
pada kultur embrio mengingat tujuan kulturnya adalah untuk merangsang
perkecambahan embrio. Pada beberapa kasus, terutama untuk embrio muda atau
embrio yang mengalami dormansi, penambahan giberellin dalam media kultur
dapat dilakukan. Untuk pengecambahan embrio umumnya digunakan media padat
sehingga agar pada konsentrasi 0,8 sampai 1,6 % ditambahkan ke dalam media.
Media cair kadangkala diperlukan untuk pengecambahan, misalnya pada embrio
kelapa. Kondisi pengecambahan ini memodifikasi kondisi alamiah
perkecambahan buah kelapa dimana nutrisi tersedia dari endosperm yang cair
yaitu berupa air kelapa. Apabila media cair digunakan untuk pengecambahan,
umumnya kultur ditempatkan di atas shaker (alat penggojok) untuk menghindari
kekurangan oksigen pada eksplan yang dapat menyebabkan eksplan mati
(Hendaryono dan Wijayani, 2002 ).
Media untuk pengecambahan embrio cukup sederhana. Kebutuhan nutrisi
di dalam media untuk pengecambahan embrio juga lebih sederhana dibandingkan
dengan media untuk tujuan teknik kultur yang lain. Pada prinsipnya media
diperlukan untuk menggantikan peranan endosperm dalam mendukung
perkecambahan embrio dan perkembangan bibit muda mengingat embrio yang
ditanam umumnya telah memiliki radicula dan plumula. Media yang umum
digunakan untuk pengecambahan embrio adalah media Knudson dan Vacin Went
(untuk anggrek), Media MS dalam ½ konsentrasi garam-garamnya. Dalam
pengecambahan embrio dewasa umumnya vitamin tidak ditambahkan dalam
media, namun sumber karbon tetap diperlukan meskipun dalam konsentrasi yang
lebih rendah (umumnya 20 g/l). Akan tetapi, dalam pengecambahan embrio muda
diperlukan media yang lebih kompleks (Katuuk, 1989).
Berdasarkan tujuan dan jenis embrio yang dikulurkan, kultur embrio
digolongkan menjadi 3, yaitu:
1) Kultur embrio muda (immature embrio culture). Tujuan mengkulturkan embrio
muda ini adalah menanam embrio yang terdapat pada buah muda sebelum buah
tersebut gugur (mencegah kerusakan embrio akibat buah gugur) sehingga teknik
ini disebut sebagai Embrio Rescue (Penyelamatan Embrio)
2) Kultur embrio dewasa (mature embrio culture). Kultur embrio dewasa
dilakukan dengan membudidayakan embrio yang telah dewasa.
3) Kultur embrio non zigotik. Embrio non zigotik dihasilkan dari kultur organ
yang melalui fase pertumbuhan kalus
(Zulkarnain, 2009).
BAHAN DAN ALAT
Bahan
Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah embrio jagung,
durian dan jeruk sebagai bahan praktikum, media MS + GA3 0,5 ppm sebagai
media tumbuh embrio, benlate 2 g/l + dithane M-45 2 g/l, tween-20, chlorox
digunakan sebagai bahan sterilisasi eksplan, alkohol 96 % digunakan untuk
mensterilkan LAF, dan aquadest steril digunakan sebagai bahan pencuci eksplan
setelah direndam.
Alat
Adapun alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah petridish
digunakan sebagai tempat eksplan yang sudah steril, Laminar Air Flow digunakan
sebagai meja kerja steril, botol kultur sebagai tempat media tumbuh dan eksplan,
pinset digunakan untuk memindahkan eksplan, erlenmeyer digunakan sebagai
wadah larutan fungisida maupun aquadest, scalpel digunakan untuk membelah biji
saat akan mengambil embrionya, pipet digunakan untuk meneteskan larutan
fungisida, dan handsprayer digunakan sebagai alat penyemprot alkohol.
4
PROSEDUR PERCOBAAN
a. Sterilisasi Eksplan
- Dicuci eksplan dengan detergen selama 30 menit sambil terus digojok
kemudian dibilas dengan air mengalir
- Dilakukan pengerjaan selanjutnya di Laminar Air Flow (LAF) yang
sudah dibersihkan/disterilkan dengan alkohol 96 %
- Direndam eksplan yang sudah bersih dalam larutan fungisida Benlate 2
gl + dithane M-45 2 g/l + tween-20 sebanyak 2-3 tetes, kemudian
digojok selama 30 menit. Selanjutnya dibilas dengan aquades steril
minimal sebanyak 3x
- Direndam eksplan dalam larutan Clorox 20 % + tween-20 selama 10
menit sambil digojok kemudian dibilas kemudian dengan aquadest
steril minimal sebanyak 3x
- Direndam eksplan dalam larutan Clorox 10 % + tween-20 selama 15
menit sambil digojok kemudian dibilas dengan aquadest steril minimal
sebanyak 3x
- Direndam eksplan dalam larutan Betadine 5 % selama 10 menit sambil
digojok kemudian dibilas dengan aquadest steril minimal sebanyak 3x
b. Penanaman Eksplan
- Dipindahkan eksplan yang sudah steril ke dalam petridish
- Dibuka polong buncis kemudian diambil embrionya lalu ditanam pada
media MS, diinkubasi pada suhu 250C pada keadaan terang
- Diamati perkembangannya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
a. Jagung
% Tumbuh =
( ) 100%
=
100%
= 100 %
b. Durian
% Tumbuh =
( ) 100%
=
100%
= 75 %
c. Jeruk Manis
% Tumbuh =
( ) 100%
=
100%
= 100 %
Pembahasan
Salah satu tujuan dari penanaman embrio secara aseptis di dalam media
adalah untuk menyelamatkan embrio itu sendiri. Sering terjadi permasalahan yang
dijumpai setelah terjadi persilangan buatan antara lain buah yang terbentuk gugur
saat embrio belum matang, terbentuk buah dengan endosperm yang kecil atau
terbentuk buah dengan embrio yang kecil dan lemah. Kondisi tersebut dapat
menghambat program pemuliaan tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Mariska
dan Purnamaningsih (2001) yang menyatakan bahwa embrio muda, embrio
dengan endosperm kecil atau embrio kecil dan lemah seringkali tidak dapat
berkecambah secara normal dalam kondisi biasa.
Pada percobaan ini digunakan bahan berupa embrio durian, embrio jagung
dan embrio jeruk manis. Embrio yang paling sulit untuk diambil yaitu embrio
jeruk manis karena kulit bijinya yang berlendir dan licin. Hal ini dipersulit lagi
dengan pengambilan embrio yang dilakukan dengan menggunakan pinset dan
scalpel karena kondisi embrio harus dalam keadaan steril. Hal ini sesuai dengan
literatur Nugroho dan Heru (2005) yang menyatakan bahwa keberhasilan
pertumbuhan embrio sangat tergantung dari kesterilan eksplan dan perlakuan saat
pengerjaan.
Berdasarkan tujuan dan jenis embrio yang dikulturkan, kultur embrio
digolongkan menjadi 3 bagian. Pertama, kultur embrio muda (immature embrio
culture). Kedua, yaitu kultur embrio dewasa (mature embrio culture) dan yang
ketiga adalah kultur embrio non zigotik. Terdapat kelebihan kultur embrio dewasa
dibandingkan kultur embrio muda, karena embrio yang ditanam adalah embrio
yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang digunakan juga
sangat sederhana. Hal ini sesuai dengan literatur http://www.fp.unud.ac.id (2011)
yang menyatakan bahwa kultur embrio lebih mudah dilakukan dibandingkan
dengan penyelamatan embrio, disebabkan karena embrio yang ditanam adalah
embrio yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang
digunakan juga sangat sederhana.
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa persentase
pertumbuhan jagung dan jeruk sebesar 100%. Ini menunjukkan bahwa tidak ada
satu pun eksplan yang terkontaminasi sehingga seluruh eksplan dapat tumbuh. Hal
ini sesuai dengan literatur dari Mariska dan Purnamaningsih (2001) bahwa
sterilisasi merupakan hal penting yang harus dilakukan dalam kegiatan kultur
embrio karena sterilisasi dapat menghindari timbulnya kontaminan baik eksternal
maupun internal.
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa persentase
pertumbuhan durian sebesar 75%. Hal ini disebabkan sterilisasi tidak dilakukan
dengan sebaiknya sehingga menimbulkan kontaminasi. Hal ini sesuai dengan
literatur dari Mariska dan Purnamaningsih (2001) bahwa sterilisasi permukaan
perlu dilakukan pada buah ataupun biji untuk mensterilkan permukaan buah/biji
sehingga pada waktu isolasi embrio tidak terdapat sumber kontaminan.
Percobaan kultur embrio ini menggunakan media MS+GA3. Media ini
merupakan media yang paling cocok bagi kultur embrio. Hal ini sesuai dengan
literatur dari Katuuk (1989) yang menyatakan bahwa kebutuhan nutrisi di dalam
media untuk pengecambahan embrio lebih sederhana dibandingkan dengan media
untuk tujuan teknik kultur yang lain pada prinsipnya media diperlukan untuk
menggantikan peranan endosperm dalam mendukung perkecambahan embrio dan
perkembangan bibit muda mengingat embrio yang ditanam umumnya telah
memiliki radicula dan plumula.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Kultur embrio pada percobaan ini menggunakan media GA3.
2. Tujuan mengkulturkan embrio muda adalah menanam embrio yang
terdapat pada buah muda sebelum buah tersebut gugur.
3. Dari praktikum kultur embrio dihasilkan persentase pertumbuhan jagung
sebesar 100%, durian sebesar 75%, dan jeruk sebesar 100%.
4. Embrio kultur dewasa diambil dari buah yang telah masak penuh dengan
tujuan merangsang perkecambahan dan menumbuhkan embrio tersebut
secara invitro.
5. Teknik untuk menanam embrio muda dikenal dengan sebutan
penyelamatan embrio, yang juga menjadi salah satu tujuan dari kultur
embrio.
Saran
Sebaiknya embrio yang digunakan dalam kultur kalus ini harus dalam
keadaan utuh dan tidak terluka agar dapat tumbuh dengan baik saat dikulturkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.fp.unud.ac.id/biotek/kultur-jaringan-tanaman/5-pembentukan-kultur
aseptik/. Diakses tanggal 12 Maret 2011.
Hendaryono, D. P. S. dan A Wijayani. 2002. Teknik Kultur Jaringan. Kanisius.
Yogyakarta.
Katuuk,J.R.P.1989. Teknik Kultur Jaringan dalam Mikropropagasi Tanaman.
Jakarta : Depdikbsud,Direktorat Jenderal Pendidikan.
Mariska, I. dan R. Purnamaningsih. 2001. Perbanyakan vegetatif tanaman tahunan
melalui kultur in vitro. Jurnal Litbang Pertanian 20 (1) : 1-8.
Nugroho, A dan Heru. S., 2005. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Starling, R.J., H.J. Newburry, dan J.A . Callow, 1986. Putative Auxin Receptors
in Tobacco Callus. University of Birmingham. UK.
Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara, Jakarta.