BIOTEKNOLOGI TERMINOLOGI DAN MACAM KULTUR JARINGAN

PEMBAGIAN KULTUR JARINGAN Kultur organ (kultur meristem, pucuk, embrio) Kultur kalus Kultur suspensi sel Kultur protoplasma Kultur haploid ( kultur anther, polen,ovul dan ploidi)

MENGENAL BAGIAN MERISTEM

MENGENAL BAGIAN BUNGA

PENGENALAN KULTUR JARINGAN Eksplan : bagian tanaman untuk bahan awal inisiasi kultur Subkultur : pemindahan kultur ke media lain Passage : masa inkubasi Inokulum : bahan yang diambil pada setiap subkultur Aseptik : steril Asenik : satu macam organisme Organogenesis : pembentukan batang, daun, akar Pucuk Adventif : pucuk yang terbentuk pada tempat selain meristem (bukan jaringan asal), misal dari kalus, kotiledon, dll Embrio genesis : pembentukan embrio Embrio somatik : embrio yang bukan dari zigot Androgenesis : embrio terbentuk langsung dari kultur anther atau polen Gynogenesis : embrio terbentuk dari ovari yang belum dibuahi (fertilisasi) Planlet : tanaman lengkap hasil regenerasi kultur jaringan Aklimatisasi : masa adaptasi planlet Variasi somaklonal : variasi pucuk hasil subkultur Hibridisasi genetik : fusi protoplas sel yang berbeda Heterokarion : gabungan 2 atau lebih inti sel protoplasma Cybrid : gabungan sitoplasma 2 sel atau lebih

PENGENALAN KULTUR JARINGAN

KULTUR IN VITRO DALAM BIOTEKNOLOGI Kultur jaringan digunakan untuk mengambarkan semua prosedur kultur aseptik tanaman (protoplas, sel, jarigan, ogran, embrio atau planlet) Lingkungan untuk pertumbuhan berupa kultur buatan dan tempat steril disebut teknik in vitro Kultur jaringan adalah teknik menumbuh kembangkan bagian tanaman, baik berupa sel, jaringan atau organ dalam kondisi aseptik secara in vitro Kultur jaringan bukan merupakan suatu ilmu, tetapi suatu teknik menumbuhkan jaringan/sel menjadi tanaman utuh yang menggunakan gabungan berbagai disiplin ilmu Suatu seni kemampuan untuk merakit genetik tanaman

KELEBIHAN KULTUR JARINGAN 1. Waktu relatif singkat 2. Sifatnya identik dengan induknya 3. Seragam 4. Tidak memerlukan tempat yang luas 5. Memerlukan SDM yang terampil 6. Mempunyai nilai ekonomis

ISTILAH DALAM BIOTEKNOLOGI Kultur Embrio Kedelai

DASAR KULTUR JARINGAN Prinsip Totipotensi (total genetic potential) menurut Schleiden and Schwan : Setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembnag untuk menjadi tanmaan utuh, jika kondisinya sesuai.

TAHAPAN KULTUR JARINGAN 1. Sterilisasi alat 2. Pembuatan media 3. Penanaman 4. Inisiasi, multiplikasi 5. Sub kultur 6. Aklimatisasi

TAHAPAN KULTUR JARINGAN

MANFAAT KULTUR JARINGAN Secara Umum Pemuliaan In Vitro Mikropropagasi

MANFAAT KULTUR JARINGAN Secara Umum Pemuliaan In Vitro Mikropropagasi 1. Perbanyakan Klon secara cepat 2. Membentuk keragaman genetik somaklonal 3. Mendapatkan tanaman bebas patogen 4. Seleksi tanaman (kimia atau fisik 5.Pelestarian plasma nutfah 6. Perbanyakan tanaman yang sulit diperbanyak

MANFAAT KULTUR JARINGAN Secara Umum Pemuliaan In Vitro Mikropropagasi 1. Perbanyakan Klon secara cepat 2. Membentuk keragaman genetik somaklonal 3. Mendapatkan tanaman bebas patogen 4. Seleksi tanaman (kimia atau fisik 5.Pelestarian plasma nutfah 6. Perbanyakan tanaman yang sulit diperbanyak 1. Produksi tanaman haploid dan double haploid 2. Hibridisasi somatik melalui fusi protoplas 3. Seleksi keragaman alami 4. Mutagenensis in vitro 5. Pemuliaan Molekuler

MANFAAT KULTUR JARINGAN Secara Umum Pemuliaan In Vitro Mikropropagasi 1. Perbanyakan Klon secara cepat 2. Membentuk keragaman genetik somaklonal 3. Mendapatkan tanaman bebas patogen 4. Seleksi tanaman (kimia atau fisik 5.Pelestarian plasma nutfah 6. Perbanyakan tanaman yang sulit diperbanyak 1. Produksi tanaman haploid dan double haploid 2. Hibridisasi somatik melalui fusi protoplas 3. Seleksi keragaman alami 4. Mutagenensis in vitro 5. Pemuliaan Molekuler Pengkulturan bagian tanaman yang sangat kecil (eksplan) secara aseptik didalam tabung kultur atau wadah serupa Tahapan 1. Pemilihan bagan tanam 2. Kultur aseptik 3. Penggandaan pucuk 4. Pemanjangan pucuk 5. Pembentukan akar 6. Aklimatisasi

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Tanaman yang diperbanyak secara vegetatif (pisang, singkong, ubi jaar, kentang, mangga) maupun tanaman yang secara alamiah tidak dapat diperbanyak secara vegetatif (kedelai, kacang hijau, tomat) dapat dimultiplikasi cepat dengan teknik kultur jaringan. Selain itu dapat digunakan menghasilkan bibit yang bebas virus Proses produksi bibit harus memnuhi syarat tidak terjadi perubahan genetik pada plantlet hasil regenerasi. Biasanya digunakan jarigan yang meristematik Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Persilangan sering mengalami hambatan : Ketidakmampuan pollen untuk berkecambah membentuk tabung pollen Tabung pollen tidak dapat mencapai dasar stilus Rusaknya tabung pollen didalam stilus Inkompatibilitas antara embrio dan endosperm Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Produksi Haploid Cara mengatasi dengan 1. Bud pollination (pucuk) 2. Stub pollination (potongan) 3. Perlakuan panas pada stilus 4. Radiasi 5. Pollen campuran Cara Lain : 1. Polinasi langsung ke dalam ovari 2. Test tube fertilization yaitu langsung menyebarkan pollen pada ovul dan memeliharanya di dalam media sampai biji masak Test tube fertilization banyak dilakukan pada tanaman kerabat jauh Misal : Zea mays X Z. Mexicana Nicotiana tabbacum X N. Debnay

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Hibridisasi kerabat jauh sering mengalami keguguran / abortus, apabila embrio tetap bertahan di dalam tanaman Hal ini disebabkan kegagalan pembentukan endosperm karena inkompatibilitas genetik Embrio muda hasil persilangan yang biasanya gugur dapat diselamatkan dengan mengkulturkan embrio sehingga diperoleh tanaman utuh Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Tanaman menghasilkan senyawa tertentu hasil metabolisme sekunder yang disebut metabolit sekunder Contohnya lesitin kedelai, solanin dan solasidin kentang, alisin bawang Metabolit sekunder mempunyai nilai komersial sehingga perlu diperbanyak secara besar-besaran dengan cara mengeksploitasi sel agar berfungsi sebagai pabrik pembuat senyawa sekunder secara terus menerus Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Pentingnya tanaman yang diperbanyak secara vegetatif dan tanaman yang diperbanyak dengan biji namun viabilitas benihnya cepat hilang Dapat dilakukan dengan cara CRYOPRESERVATION CRYOPRESERVATION merupakan pembekuan dari planlet, jaringan batang, umbi mini, pollen, potongan meristem, ujung akar, suspensi sel dll. Variasi Somaklonal Produksi Haploid

PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN (tanpa perubahan genetis) Perbanyakan Tanaman Kultur sumber tanaman Polinasi In Vitro Penyelamatan embrio Produksi Metabolit Sekunder Penyimpanan Plasma Nutfah Fusi Protoplas Variasi Somaklonal Produksi Haploid Pemotongan meristem dan seleksi meristem sehat Pre kultur meristem Pembekuan Penyimpanan Bahan Mencairkan Bahan Pemulihan Uji viabilitas Untuk melindungi meristem dari proses pembekuan Pembekuan cepat dengan nitrogen cair, atau pembekuan perlahan Pencairan cepat dapat mencegah pengaruh kerusakan akibat kristal es Menghilangkan krioprotektan dan kultur dirawat untuk pemulihan

KULTUR JARINGAN BERDASARKAN ASAL EKSPLAN Kultur Sel Kultur Meristem Kultur Protoplas Proliferasi pucuk aksilar Induksi Tunas Adventif Dilakukan isolasi sel tunggal yang diambil secara mekanik atau enzimatik atau dari kultur jaringan dipisahkan selnya. Ditujukan untuk seleksi mutan maupun industri (produksi metabolit sekunder atau induksi poliploid) (daun, batang, akar, meristem) untuk membentuk tanaman utuh Yaitu sel telanjang yang tidak mempunyai dinding sel atau dinding selnya telah rusak Pertumbuhan tunas terminal tertekan, sedangkan pertumbuhan tunas samping mengalami peningkatan Inisisasi tunas adventif baik secara langsung pada permukaan eksplan yang dikulturkan atau secara tidak langsung pada permukaan kalus eksplan yang terbentuk

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN Kultur Organ Kultur semua bagian tanaman, untuk perbanyakan secara cepat, bebas penyakit

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN Kultur Organ Kultur Kalus Kultur semua bagian tanaman, untuk perbanyakan secara cepat, bebas penyakit Kultur jaringan tanaman menggunakan eksplan jaringan akar

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN Kultur Organ Kultur Kalus Kultur Suspensi Sel Kultur semua bagian tanaman, untuk perbanyakan secara cepat, bebas penyakit Kultur jaringan tanaman menggunakan eksplan jaringan akar Kultur jaringan dengan menggunakan teknik bioreaktor

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN Kultur Organ Kultur Kalus Kultur Suspensi Sel Kultur Protoplasma Kultur semua bagian tanaman, untuk perbanyakan secara cepat, bebas penyakit Kultur jaringan tanaman menggunakan eksplan jaringan akar Kultur jaringan dengan menggunakan teknik bioreaktor Shoot tip, tujuanya untuk perbanyakan vegetatif tanaman

TEKNIK TEKNIK KULTUR JARINGAN Kultur Organ Kultur Kalus Kultur Suspensi Sel Kultur Protoplasma Kultur Haploid Kultur semua bagian tanaman, untuk perbanyakan secara cepat, bebas penyakit Kultur jaringan tanaman menggunakan eksplan jaringan akar Kultur jaringan dengan menggunakan teknik bioreaktor Shoot tip, tujuanya untuk perbanyakan vegetatif tanaman Bertujuan memperoleh kalus dari eksplan yang ditanam

MATERI MINGGU DEPAN ORGAN HAPLOID TEKNIK KULJAR KALUS PROTOPL ASMA SUSPENSI SEL