BORANG No. Dokumen FO-UGM-BI-07

No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
BORANG
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
1 dari 6
LAPORAN PRAKTIKUM
Halaman
LAB. KULTUR JARINGAN TUMBUHAN
Proposal Mata Kuliah Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan – Embriogenesis
Somatik In Vitro pada Tanaman Wortel
(Daucus carota L.)
Oleh:
-
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
FAKULTAS BIOLOGI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
1
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOAGI
ACARA V
No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
Halaman
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
2 dari 6
EMBRIOGENESIS SOMATIK IN VITRO PADA TANAMAN WORTEL
(Daucus carota L.)
1. PENDAHULUAN
a. Latar Belakang
Kultur jaringan tumbuhan merupakan suatu hal yang penting bagi sektor
bercocok tananam. Salah satu teknik bercocok tanam modern adalah
menggunakan teknik kultur jaringan. Jenis tanaman sayur yang paling sering
menggunakan teknik kultur jaringan tumbuhan adalah wortel. Hal tersebut
dikarenakan manfaat wortel yang sangat di butuhkan oleh masyarakat.
Manfaat wortel antara lain yakni sebagai pemasok vitamin dalam bentuk
sayuran yang sering dikonsumsi oleh masyarakat, sebagai bahan obat
alami, dan minuman kesehatan. Perbanyakan tanaman wortel umumnya
dilakukan secara generatif, yakni dengan menggunakan biji. Namun,
perbanyakan dengan biji pada umumnya sukar dilakukan karena sangat
tergantung dengan faktor musim. Hal ini merupakan salah satu hambatan
utama dalam upaya pengembangan budidaya tanaman wortel dalam sekala
besar untuk dikomersialkan.
Proses embriogenesis memiliki beberapa tahapan yang harus dilalui.
Tahapan petama dalam embriogenesis adalah induksi sel dan kalus
embriogenik, pendewasan, perkecambahan, dan hardening. Pada tahap
induksi kalus embriogenik dilakukan isolasi eksplan dan penanaman pada
media
tumbuh.
Untuk
induksi
kalus
embriogenik
kultur
umumnya
ditumbuhkan pada media yang mengandung auksin yang mempunyai daya
aktivitas kuat atau dengan konsentrasi tinggi. Dari berbagai hasil penelitian
menunjukkan bahwa 2,4-D merupakan auksin yang efektif untuk induksi
kalus embriogenik (Oktavia, 2003). Oleh karena itu, pada praktikum kali ini
dilakukan percobaan mikropopagasi tanaman tanaman wortel melalui induksi
embriogenesis somatik secara in vitro.
b. Permasalahan
Permasalahan yang diangkat dalam percobaan kali ini adalah
bagaimanakah teknik dasar mikropopagasi tanaman wortel (Daucus carota
2
No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
BORANG
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
3 dari 6
LAPORAN PRAKTIKUM
Halaman
LABORATORIUM BIOTEKNOLOAGI
L.) melalui induksi embriogenesis somatik in vitro? dan bagaimana tahapan
embriogenesis somatik secara in vitro?
c. Tujuan
Berdasarkan permasalahan tersebut, maka praktikum kali ini bertujuan
untuk mempelajari teknik dasar mikropopagasi tanaman wortel (Daucus
carota L.) melalui induksi embriogenesis somatik in vitro dan mempelajari
tahapan embriogenesis somatik secara in vitro.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Kemampuan jaringan tumbuuhan untuk membentuk suatu organ secara
de novo telah menjadi satu obyek menarik dalam penelitian. Jaringan
tumbuhan in vitro mampu menghasilkan berbagai tipe primordial yang akan
berdiferensiasi
menjadi
embrio,
bunga,
akar,
daun,
dan
tunas
pucuk.regenerasi tanaman dengan serangkaian proses pertumbuhan dan
perkembangan disebut morfogenesis yang melibatkan organogenesis dan
embriogenesis.
Umumnya, embriogenesis somatik terjadi dalam dua tahap yakni tahap
inisiasi yang menggunakan 2,4-D dengan konsentrasi tinggi serta tahap
pembentukan embrio yang tidak atau sedikit memerlukan 2,4-D. Beberapa
sel embrio somatik dapat beregenerasi membentuk embrio somatik kembali
yang disebut sebagai embrio somatik sekunder. Keberhasilan embriogenesis
melalui kultur in vitro dipengaruhi beberapa faktor. Faktor-faktor yang
dimaksud adalah: genotip tanaman donor, kondisi fisiologis tanaman donor,
jenis medium dan kondisi fisik medium, lingkungan kultur, dan Zat Pengatur
Tumbuh (ZPT) (Borries et al., 1999; Zhang et al., 2000). Zat pengatur
tumbuh merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan
embriogenesis somatik, seperti auksin dan sitokinin (Park et al., 2003).
Auksin merupakan salah satu ZPT yang sangat berperan dalam berbagai
proses perkembangan tumbuhan, seperti pembelahan dan pemanjangan sel,
diferensiasi sel dan inisiasi pembentukan akar lateral ,pembesaran sel ,
dominansi
apikal
,perkembangan
pembuluh
(jaringan
pengangkut),
perkembangan aksis embrio, tropisme, serta perkembangan embrio (Friml et
al., 2002).
3
BORANG
No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
4 dari 6
LAPORAN PRAKTIKUM
Halaman
LABORATORIUM BIOTEKNOLOAGI
Pemilihan sel yang tepat dan bersifat embriogenik dilihat dari sel yang
berukuran kecil, sitoplasma padat, inti besar, vakuolanya kecil, serta terdapat
butir pati (Gaj, 2001). Setiap genotip atau jaringan mempunyai respons yang
berbeda dalam penyerapan zat pengatur tumbuh dalam medium dan
memiliki kandungan zat pengatur tumbuh endogen yang berbeda. Oleh
karena itu dalam embriogenesis somatik kadang-kadang hanya dibutuhkan
auksin, sitokinin secara sendiri-sendiri atau campuran auksin dan sitokinin.
Peran auksin dalam embriogenesis somatik antara lain untuk inisiasi
embriogenesis
somatic,
induksi kalus
embriogenik,
prolifersai kalus
embriogenik, induksi embrio somatic (Shinoyama et al., 2004).
3. METODE
a. Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah petridish, skalpel,
mata pisau, pinset, plastic seal, hand sprayer, Laminar Air Flow, dan
mikroskop stereo.
b. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah kalus wortel
(Daucus carota), medium MS 2,4-D (1 dan 0,5) mg/ L, alkohol 70%, kertas
saring, lampu spritus, plastic seal, kertas label, dan tisu.
c. Cara Kerja
1)
Induksi dan pemeliharaan kalus
Kecambah wortel in vitro umur 9 hari diletakkan di atas petri dish
steril. Hipokotil kecambah dipotong menggunakan scalpel sepanjang 1
cm dari pangkal kotiledon, kemudian ditanam dalam medium MS+2,4D 2
mg/L. Tiap petri dish diisi 4 eksplan lalu diinkubasi 5 minggu pada suhu
22˚-25˚C.
2)
Induksi embrio somatic
Kalus wortel umur 5 minggu diletakkan di atas petri dish lalu kalus
dibagi menjadi 2 bagian menggunakan sklapel. Pada setiap potongan di
4
BORANG
No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
5 dari 6
LAPORAN PRAKTIKUM
Halaman
LABORATORIUM BIOTEKNOLOAGI
subkultur dalam medium MS+BAP 0,5 mg/L, MS+BAP 1 mg/L dan MS0.
Tiap petri dish kultur diisi 4 irisan kemudian diinkubasi 3 minggu.
3)
Pendewasaan embrio somatic
Embrio somatic umur 3 minggu dari perlakuan BAP terbaik
disubkultur dalam medium MS+PEG 4000 7%+ABA 9µm dan MS0 untuk
diinduksi embrio somatic. Tiap petri dish diisi 3 irisan dan diinkubasi 5
minggu.
4)
Perkecambahan embrio somatic
Embrio dewasa (fase torpedo) ditransfer ke medium perkecambahan
pada medium dasar tanpa ZPT (MS0).
5)
Pengamatan
5
BORANG
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM BIOTEKNOLOAGI
DAFTAR PUSTAKA
No. Dokumen
Berlaku sejak
Revisi
Halaman
FO-UGM-BI-07-13
03 Maret 2008
00
6 dari 6
Borries, E.F., L. Genntzbittel, H. Serieys, G. Alibert, and A. Sarrafi. 1999.
Influence of Genotype and Gelling Agents on In Vitro Regeneration by
Organogenesis in Sunflower. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 59 : 6569.
Friml, J., J. Wisnlewska, E. Benkova, K. Mendgen, and K. Palme. 2002. Lateral
Relocation of Auxin Efflux Regulator PIN3 Mediates Tropism in
Arabidopsis. Nature. 415: 806-809.
Gaj, M.D. 2001. Direct somatic embryogenesis as a rapid and efficient system for
in vitro regeneration of Arabidopsis thaliana. Plant Cell and Organ
Culture 64:39-46.
Shinoyama, H., Y. Nomura, T. Tsuchiya, and T. Kazuma. 2004. Simple and
Efficient Method for Somatic Embryogenesis and Plant Regeneration
from Leaves of Chrysanthemum (Dendranthena x grandiflorum (Ramat.)
Kitamura). Plant Biotechnology. 21(1): 25-33.
Zhang, B., F. Liu, and C. Yao. 2000. Plant Regeneration via Somatic
Embryogenesis in Cotton. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 60: 8994.
6