Makalah Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan

No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
Makalah Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan - Organogenesis In Vitro pada
Tanaman Bawang Putih (Allium sativum L.) dan Kecambah Tembakau
(Nicotianan tabacum)
oleh:
-
FakultasBiologi
UniversitasGadjahMada
Yogyakarta
2014
ORGANOGENESIS IN VITRO PADA TANAMAN BAWANG PUTIH (Allium
sativum L.) DAN KECAMBAH TEMBAKAU (Nicotianan tabacum)
1. Pendahuluan
a. Latar Belakang
Kultur jaringan tumbuhan secara in vitro merupakan salah satu
metode perbanyakan vegetatif yang menggunakan sel, jaringan atau
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
organ tanaman yang ditumbuhkan secara aseptis dalam medium yang
sesuai yang terkontrol. Didalam kultur jaringan, ada beberapa tahap yang
dilalui pada tanaman kultur jaringan sehingga dari eksplan yang
merpakan awal dari tanaman kultur sampai tumbuh dan berkembang
menjadi tanaman kultur yang siap ditanam di lingkungan luar, yaitu:
1) Pembuatan Medium
2) Perkecambahan Biji
3) Induksi Kalus
4) Organogenesis
5) Embriogenesis
Kali ini, praktikum yang akan dilakukan tentang organogenesis.
Organogenesis merupakan jalur perkembangan di mana tunas atau akar
telah diinduksi untuk membedakan dari kelompok sel. Organogenesis
merupakan
salah
satu
proses
morfogenesis.
Adapun
proses
morfogenesis yang lain adalah emriogenesis. Perbedaan keduanya yaitu
organogenesis organogenesis berhubungan dengan jaringan somatik,
sedangkan
embriogenesis
berkaitan
dengan
jaringan
reproduksi.
Organogenesis juga dikaitkan dengan mikropropagasi yang memilik dua
jalur, yaitu regenerasi dari meristem yang sudah ada maupun dengan
menginduksi meristem baru.
Organogenesis juga melibatkan dua hormon, yaitu auksin dan
giberelin yang mengatur perkembagan dan diferensiasi tanaman kultur.
Adapun organogenesis dibagi menjadi organogenesis langsung (tidak
melalui tahap kalus), dan tidak langsung (melalui tahap kalus).
b. Permasalahan
Permasalahan yang dihadapi pada praktikum kali ini adalah tentang
teknik dasar mikropropagasi tanaman bawang putih (Allium sativum L.)
dan kecambah tembakau (Nicotianan tabacum). Selain itu, proses
morfologenesis in vitro juga menjadi permasalahan yang akan dibahas
pada praktikum ini.
c. Tujuan
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
Tujuan yang diraih dalam praktikum ini adalah dapat mempelajari
teknik dasar mikropropagasi tanaman bawang putih (Allium sativum L.)
dan kecambah tembakau (Nicotianan tabacum). Selain itu, tujuan yang
juga ingin dicapai dalam praktikum ini adalah dapat mengamati proses
morfologenesis in vitro.
2. Tinjauan Pustaka
Organogenesis adalah jalur perkembangan di mana tunas atau akar telah
diinduksi untuk membedakan dari kelompok sel. In vitro regenerasi tanaman
dengan organogenesis biasanya melibatkan induksi dan pengembangan tunas
dari jaringan eksplan (tunas organogenesis), diikuti dengan transfer ke media
yang berbeda untuk menginduksi pembentukan akar dan pengembangan. Jika
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
tunas atau akar diinduksi dan berkembang secara langsung dari eksplan tanpa
harus menjalani fase kalus awal, ini disebut organogenesis langsung atau
adventif (Su, 2002).
Dalam
organogenesis,
multiseluler
dan
struktur
monopolar
mengembangkan helai procambial yang membangun koneksi dengan jaringan
pembuluh darah yang sudah ada tersebar di dalam kalus atau kultur eksplan
Namun perbedaan utama antara embriogenesis dan organogenesis adalah
bahwa organogenesis adalah properti dari jaringan somatik, sedangkan
embriogenesis berkaitan dengan jaringan reproduksi. (Singh & Kumar, 2009).
Morfogenesis
in
vitro,
yaitu
oragonegenesis
in
vitro
atau
embriogenesis somatk in vitro dapat terjadi secara langsung. Morfogenesis yang
dimulai dari sel-sel merostematik asli disebut morfogenesis langsung (Duncan,
2011). Sedangkan morfogenesis yang dimulai dari sel meristematik yang
berkembang biak yaitu kalus disebut morfogenesis tidak langsung (Duncan,
2011).
Dalam praktikum ini, terdapat istilah budidaya atau mikropropagasi.
Mikropropagasi pertama kali diusulkan pada tahun 1968 dan didefinisikan
sebagai prosedur aseptik untuk aseksual produksi planlet dari organ, jaringan,
dan sel melewati proses seksual atau cara lain propagasi aseksual (Krikorian,
1982; Hartman & Kester, 1983; Arditti, 2009). Adapun hormon (auksin dan
sitokinin) pada mikropropagasi digunakan untuk mengontrol perkembangan dan
diferensiasi in vitro. (Arditti, 2009). Rasio auksin-sitokinin sering dimanipulasi
untuk mempromosikan jenis tertentu pertumbuhan (Coenen dan Lomax 1997).
Dalam beberapa kasus, auksin dihilangkan selama inisiasi kultur untuk
meningkatkan
pertumbuhan
tunas
dan
ditambahkan
kemudian
untuk
menginduksi pembentukan akar. Setelah seluruh tanaman regenerasi, mereka
dipelihara pada hormon-bebas ½ MS, MS, atau media WPM. (Sugii &
Ramoueux, 2004).
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
3. Metode
a. Alat
Peralatan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah Erlenmeyer
dalam ukuran 250 mL dan gelas beker 250 mL. Selain itu, disediakan
juga pipet steril, petridish berisi kertas saring steril, skapel, mata pisau,
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
pisau/cutter, lampu spritus, pinset steril, Plastic Seal, Aluminium foil steril,
kertas label, hand sprayer berisi spritus, tissue, dan Laminar Air Flow.
b. Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini terdiri dari embrio
bawang putih (Allium sativum L.) yang sehat, kecambah
temabakau
(Nicotiana tabacum) in vitro , Medium MS padat dengan variasi zat
pengatur tumbuh NAA dan BA, dan MS0 sebagai kontrol, serta alkohol 70
%.
c. Cara Kerja
1) Persiapan Medium Kultur
Pembuatan
medium
padat
dengan
penambahan
zat
pengatur tumbuh NAA dan BA yang dikombinasi sebagai berikut:
KOMBINASI
I
II
III
IV
NAA (µM)
0
1
3
5
BA (µM)
0
5
3
1
2) Persiapan Eksplan, Sterilisasi, dan Inokulasi
a) Umbi Bawang Putih
Umbi bawang putih dipisahkan satu persatu, kemudian
kulitnya dikupas dengan pisau dan cutter. Umbi yang telah
dikupas dimasukkan ke dalam gelas beker, kemudian dibawa ke
dalam LAF.
Umbi direndam di dalam alkohol 70 % selama beberapa
saat. Umbi diambil dengan pinset, dilalukan di atas nyala api, dan
dibiarkan sampai api padam. Diulangi tiga kali.
Umbi yang telah steril diletakkan di atas petridish yang
sudah dialasi kertas saring. Bagian embrio dari umbinya
dipisahkan dengan skalpel tajam dan dibuat potongan melintang
pada embrio serta dibagi menjadi tiga bagian, yaitu pangkal,
tengah, dan ujung.
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
Potongan umbi ditanam pada medium yang telah disiapkan.
Botol
kultur
ditutup,
diberi
label,
dan
diinkubasi
dengan
pencahayaan.
b) Kecambah Tembakau
Kecambah
tembakau
yang
digunakan
berasal
dari
percobaan perkecambahan in vitro, sehingga inokulan yang
digunakan sudah steril dan tidak dilakukan sterilisasi.
Kecambah diletakkan di atas petridish yang sudah dialasi
kertas saring. Kecambah diambil bagian hipokotil epilkotil, dan
helaian daun dengan skalpel tajam. Untuk hipokotil dan epikotil
dipotong dengan ukuran kira-kira 0,5 cm, sedangkan untuk
helaian daun dipotong melewati pertulangan daun dengan ukuran
(0,5 x 0,5) cm2.
Eksplan ditanam pada medium yang telah disiapkan di
dalam botol kultur dengan pinset steril dan dijaga jarak satu
eksplan
dengan
eksplan
yang
lainnya
agar
tidak
saling
berdempetan. Botol kultur ditutup, diberi label, dan diinkubasi
dengan pencahayaan.
3) Pengamatan
Selama empat minggu (atau sesuai dengan yang ditentukan
saat praktikum), diamati waktu dan letak yang mana tunas dan akar
terbentuk. Selain itu, diperhatikan juga pada perlakuan variasi hormon
apa akar dan tunas terbentu dan dihitung berapa tanaman regenerasi
(tunas dan akar) yang terbentuk pada setiap eksplan. Keberadaan
(ada tidaknya), macam, dan letak serta terjadinya browning juga
diperhatikan pada pengamatan kali ini.
4. Daftar Pustaka
Arditti, J. (2009). Micropropagation of orchids (Vol. 1). John Wiley &
Sons.
No. dokumen
FO-UGM-BI-07-13
Berlakusejak
Revisi
halaman
03 Maret 2008
00
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
Duncan, D. R. (2011). Historical Technology in Plant Transformation.
Plant Transformation Techmology Revolution in Last Three Decades:
Technology in Plant Transformation, Bentham Science Publishers,
Oak Park, 44-54
Lamourex, C. & Sugii, N. (2004). Tissue Culture as a Conservation
Method: An Empirical View from Hawaii. Ex Situ Plant Conservation:
Supporting Species Survival in The Wild, Island Press, Washington
DC, 189-205
Singh, M. P. & Kumar, S. (2009). Plant Tissue Culture. APH
Publishing.
Su, W. W. (2002).
Cell culture
and regeneration of
plant
tissues. Transgenic Plants and Crops, Marcel Dekker, New York, 151176.