Kultur Invitro untuk Tanaman Haploid Androgenik. Yushi Mardiana, SP, Msi Retno Dwi Andayani, SP, MP

Transkripsi

1 Kultur Invitro untuk Tanaman Haploid Androgenik Yushi Mardiana, SP, Msi Retno Dwi Andayani, SP, MP

2 Pendahuluan Tanaman haploid ialah tanaman yang mengandung jumlah kromosom yang sama dengan kromosom gametnya atau tanaman dengan jumlah kromosom setengah jumlah kromosom somatiknya Tanaman haploid jarang menghasilkan gamet jantan sehingga sulit untuk dilakukan fertilisasi Untuk mendapatkan tanaman yang normal, tanaman haploid perlu diberi perlakuan untuk penggandaan kromosomnya (haploid ganda) Tanaman haploid ganda memiliki 2 set kromosom yang identik dengan bentuk haploidnya

7 Teknik Produksi Haploid Androgenik Teknik untuk menginduksi haploid mulai dikembangkan A.D. Bergner sejak tahun 1921 ketika menemukan tanaman haploid Datura stramonium Keberhasilan kultur antera sangat dipengaruhi oleh penggunaan media dasar dan zat pengatur tumbuh. Spora monoploid dari mikrospora atau butir polen dapat berkembang secara langsung menjadi embrio haploid melalui proses pembelahan embryogenesis atau calaugenesis

11 Embryogenesis dan Calaugenesis Embryogenesis adalah proses pembentukan embrio secara langsung melalui pembelahan terus-menerus Calaugenesis adalah proses pembentukan embrio melalui tahap subkultur kalus yang dilakukan secara berulang Kultur anter atau spora disebut juga sebagai Androgenesis karena eksplan yang diinduksi merupakan sel kelamin jantan tanaman.

15 Prosedur Produksi Haploid Androgenik Persiapan eksplan Sterilisasi eksplan Kultur invitro Aklimatisasi Pengamatan tahap perkembangan mikrospora

21 Persiapan Eksplan Tanaman sumber eksplan ditanam di rumah kaca. Malai yang akan digunakan sebagai eksplan dikoleksi pada saat fase kuncup Malai yang masih dalam selubung disimpan dengan di dibungkus alumunium foil yang sudah dilapisi kertas tisu Selanjutnya disimpan selama 8-10 hari dalam ruang gelap bersuhu 5 C

22 Persiapan Eksplan

23 Sterilisasi Eksplan Selubung malai dibuka, malai yang berada dibagian tengah sampai atas diambil Malai atau bunga yang sudah dipilih kemudian disterilkan dengan 10-20% chloroform selama 20 menit Kemudian dicuci dengan air steril 2x5 menit Sterilisasi eksplan dilakukan dalam laminar air flow cabinet

24 Sterilisasi Eksplan

25 Kultur Antera Kultur Invitro Kultur Mikrospora

26 Kultur Antera Inokulasi/ Penanaman Eksplan Contoh pada tanaman padi. Pada padi, spikelet yang sudah steril dipotong 1/3 bagian dari pangkalnya, kemudian dikumpulkan pada cawan petri. Dengan menggunakan pinset, masing-masing spikelet diketukkan pada tepi cawan sehingga 6 anternya keluar ke media. Selanjutnya kultur diinkubasi pada ruang gelap bersuhu ±25 untuk menginduksi keluarnya kalus dari butir serbuk sari

27

28 Regenerasi tanaman dari kalus Umumnya dalam jangka 3-8 minggu kalus sudah terbentuk dan dapat dipindahkan ke dalam botol kultur yang sudah berisi media regenerasi Jika kalus sudah membentuk tanaman setinggi 3-5 cm, maka dapat disubkultur pada media perakaran Setelah akar tumbuh sempurna, tanaman siap untuk diaklimatisasi

29 Aklimatisasi Contoh pada tanaman padi (Oryza sativa) Aklimatisasi pertama dilakukan dengan menanam plantlet hasil kultur antera tersebut di dalam tabung reaksi berisi air steril setelah sebelumnya akar dipotong sedikit untuk merangsang munculnya akar-akar baru. Satu minggu kemudian dilakukan aklimatisasi kedua, yaitu dengan memindahkan tanaman ke bak persemaian berisi tanah lumpur. Satu minggu setelah aklimatisasi kedua, tanaman padi dipindahkan ke ember berisi lumpur yang telah dipupuk NPK sesuai standar budidaya

30 Penggandaan Kromosom Kultur antera dan kultur mikrospora dapat digunakan untuk mempercepat waktu pemuliaan dalam mendapatkan galur-galur murni pada perakitan varietas atau klon baru. Galur murni dapat dihasilkan setelah hasil kultur haploid atau kultur mikrospora digandakan Penggandaan dilakukan dengan pemberian kolkisin 0,05-0,1% dan 2% dimetilsulfoksid (DMSO) pada media regenerasi akar

31 Faktor yang Mempengaruhi Produksi Haploid Androgenik Faktor genotipe Status fisiologi tanaman donor Tahap perkembangan mikrospora Perlakuan sebelum eksplan dikulturkan Media kultur Lingkungan fisik kultur Umur dan ukuran kalus yang dikulturkan

32 Kultur Mikrospora Isolasi Mikrospora Inokulasi Aklimatisasi

33 Isolasi Mikrospora Isolasi mikrospora contohnya pada tanaman tembakau Antera yang sudah didikumpulkan pada cawan petri dikulturkan pada media cair Inkubasi dalam media cair dilakukan selama 2-3 hari Antera kemudian dipindahkan pada beaker glass berisi media cair baru Antera digerus dengan ujung jarum atau glass rodd untuk mengeluarkan mikrosporanya

34 Inokulasi Polen dicampur pada media kultur dengan kerapatan 10^3 10^5 butir/ ml. Suspensi berisi butiran polen dipindahkan ke dalam cawan petri dengan volume disesuaikan ukuran cawan petri Inkubasi kultur mikrospora dilakukan di bawah cahaya difus (500 lux) atau tanpa cahaya, suhunya dipertahankan pada 25 C

35 Pengamatan Tahap Perkembangan Mikrospora Tahap perkembangan mikrospora memegang peranan dalam keberhasilan kultur Bahan-bahan yang diperlukan untuk mengamati tahap perkembngan mikrospora ialah alkohol, larutan fiksasi asetatalkohol (1:3), feriklorida, dan larutan pewarna asetokarmin Untuk mengamati perkembangan mikrospora, bunga atau spikelet berisi antera difiksasi dengan larutan fiksasi asetat alkohol semalam pada suhu ruang, tetapi jika ingin dipercepat maka dipanaskan pada 70 C selama menit.

36 Setelah difiksasi, setiap antera dari 3 bunga diletakkan terpisah pada keping gelas preparat. Antera ditetesi dengan pewarna asetokarmin Kemudian antera digerus dengan ujung jarum yang tidak tajam Kotoran dipisahkan, kemudian mikrospora diamati dengan mikroskop pada perbesaran yang sesuai.