170 likes | 712 Views
Embryo Culture. Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc. Definisi Kultur Embrio. Isolasi secara steril embrio matang ataupun belum matang, dengan tujuan memperoleh tanaman yang viabel 2 macam kultur embrio: Kultur embrio yg belum matang, utk mencegah keguguran : embryo rescue
E N D
Embryo Culture Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc.
Definisi Kultur Embrio • Isolasi secara steril embrio matang ataupun belum matang, dengan tujuan memperoleh tanaman yang viabel • 2 macam kultur embrio: • Kultur embrio yg belum matang, utk mencegah keguguran : embryo rescue • Kultur embrio matang, utk merangsang perkecambahan : embryo culture
Aplikasi 1. Memecahkan dormansi • Pd Musa balbisiana, tdk mungkin memperoleh perkecambahan secara normal • Cherry, hazel, acer : tanaman yg memiliki dormansi panjang 2. Perkecambahan parasit obligat • Tidak mungkin berkecambah dg cara normal 3. Memendekkan siklus pemuliaan • Akibat dormansi benih
4. Menghasilkan tanaman haploid • Pd Hordeum vulgare x H. bulbosum, fertilisasi terjadi, tapi kromosom bulbosum tereliminasi dan embrio gugur. 5. Mencegah aborsi embrio pd buah • pd persilangan stone fruit, transportasi air dan nutrisi terhenti terlalu cepat, sehingga embrio gugur
6. Mencegah aborsi pd persilangan interspesifik • Persilangan ini sering menghasilkan biji dengan endosperm yg tdk sempurna, atau embrio yg lemah, kecil. Co: Kacang, Kapas, Tomat, Padi. 7. Pembiakan vegetatif • Embrio dapat digunakan sebagai bahan awal pembiakan vegetatif. Co: Poaceae, Conifer
Faktor yg mempengaruhi kesuksesan kultur embrio • Genotipe • Pd suatu sp, embrio mudah diisolasi dan tumbuh, sementara tan lain, susah… • Tahap (stage) embrio diisolasi • The bigger the better • Kondisi tumbuh tan. Inang • Sebaiknya ditumbuhkan di rumah kaca/ kondisi terkontrol. Embrio mesti cukup besar dan berkualitas tinggi
Kondisi media • Hara makro dan mikro • Ph 5.0 – 6.0 • Sukrosa sbg sumber energi. Embrio belum matang perlu 8 – 12%, matang perlu 3%. • Auksin dan sitokinin tidak diperlukan. GA untuk memecahkan dormansi • Vitamin (optional) • Senyawa organik (opt), air kelapa, casein hydrolisate, glutamin (penting)
Lingkungan • Oksigen (perlu oksigen tinggi) • Cahaya : kadang embrio perlu ditumbuhkan dlm gelap selama 14 hari, kemudian ditransfer ke cahaya untuk merangsang sintesa klorofil • Suhu : kadang perlu perlakuan dingin (vernalisasi, 4oC) untuk memecah dormansi
Wide hybridisation & embryo rescue 1.Introgresi gen penting dari spesies liar yg masih kerabat dekat dg spesies yg akan disilangkan • Spesies dg struktur genom serupa Tomat Lycopersicum esculentum 2n=2x=24 Lycopersicum chmiclewskii 2n=2x=24 (sumber gen dg kandungan gula tinggi) • Spesies dg struktur genom berbeda Kacang hijau Vigna radiata 2n=2x=22 Vigna glabrescens 2n=4x=24 (sumber gen tahan serangga)
2. Sintesa spesies alopoliploid • Turnip (B. campestris, 2n=2x=16) X Kol (B.oleracea, 2n=2x=18) = Oilseed rape (B. napus, 2n=4x=34) • Gandum tetraploid (Triticum turgidum, 2n=4x=28) X Rye (Secale cereale, 2n=2x=14) = Triticale (Triticosecale, 2n=6x=42).
3. Produksi triploid (buah tanpa biji) • Jeruk triploid Citrus sinensis Diploid citrus X tetraploid citrus = jeruk tanpa biji • Pisang triploid Musa acuminata (AA) X Musa balbisiana (BB) = pisang tanpa biji (AAB) 4. Produksi tan. Haploid • Hordeum vulgare (2n=2x=14) x H. bulbosum (2n=2x=14) = H. vulgare x=7. Karena kromosom tereliminasi
Embryo rescue pada anggrek • Biji mrpkan sumber eksplan yg bagus • 1 kapsul anggrek berisi 1500 – 3 juta biji • Biji sangat kecil, hampir tdk memiliki cadangan makanan, shg benih sulit berkecambah di tanah. Mudah terancam kekeringan dan serangan hama penyakit • Perbanyakan in vitro memberi alternatif lingkungan terproteksi, nutrisi yg cukup, dan bebas serangan bakteri atau jamur
Proses perkecambahan • Benih menyerap air melalui testa • Embrio mengalami imbibisi, membengkak, pembelahan sel dimulai, dan embrio menembus kulit biji • Protocorm terbentuk dari massa embrio • Diferensiasi organ dimulai dg pembentukan meristem tunas & rhizoid • Jk ada chy, daun terbentuk, diikuti oleh akar sejati. Rhizoid & protocorm tdk berfungsi lagi dan terdegenerasi
Catatan • Biji anggrek memiliki kemampuan berkecambah sebelum kapsulnya masak dan membelah/terbuka • Lebih baik memakai benih dr kapsul yg belum terbuka, karena sterilisasi lebih mudah, hanya perlu mensterilisasi kapsul
Perkecambahan benih – embryo rescue • Sterilisasi kapsul yg belum terbuka dg cara merendam dlm 95% alkohol dan ‘flaming’ • Transfer ke laminar, buka kapsul dg menggunakan skalpel steril. Biji dlm kapsul biasanya steril. • Jk kapsul sdh terbuka, benih perlu disterilisasi. Rendam dlm 2% NaOCl.
Cara penanaman benih oleh Pierik: • Benih ditanam pd permukaan media padat dlm wadah dg permukaan luas, mis. Erlenmeyer. • Jgn terlalu banyak benih yg ditanam, supaya jk benih berkecambah, tdk terlampau rapat • Perlu subkultur 2 -3 kali sebelum ditransfer ke tanah