Kultur Embrio [PDF]

Citation preview

KULTUR EMBRIO PADA TANAMAN DURIAN (Durio zibethinus Murr.) LAPORAN OLEH: EKA ALLISA SHALSABILLA 190301135 AGROTEKNOLOGI 3



LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI SUB PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS



PERTANIAN



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021



KULTUR EMBRIO PADA TANAMAN DURIAN (Durio zibethinus Murr.) LAPORAN OLEH: EKA ALLISA SHALSABILLA 190301135 AGROTEKNOLOGI 3



Laporan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Dapat Memenuhi Komponen Penilaian di Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,Medan



Diperiksa Oleh Asisten Korektor



(Ajeng Pratiwi) NIM. 180301065



LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI SUB PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS



PERTANIAN



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021



KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan paper ini tepat pada waktunya. Adapun judul dari laporan ini adalah “Kultur Embrio Pada Tanaman Durian (Durio zibethinus Murr.)” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memenuhi komponen penilaian pada Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini pula



penulis mengucapkan terima kasih kepada



Luthfi Aziz Mahmud Siregar,SP.,M.Sc,Ph.D , Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP., MP, dan Ir. Revandy I.M Damanik, M.Si, M.Sc, Ph.D selaku dosen mata kuliah Bioteknologi Pertanian serta abang kakak asisten yang telah membantu menyelesaikan laporan ini. Penulis menyadari bahwa didalam penulisan laporan ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan adanya masukan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penulisan berikutnya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga penulisan ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.



Pekanbaru, April 2021



Penulis i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................... i DAFTAR ISI ......................................................................................................... ii PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................ 1 Tujuan Praktikum ........................................................................................ 2 Kegunaan Penulisan .................................................................................... 2 TINJAUAN PUSTAKA BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Praktikum .................................................................... 5 Alat dan Bahan ............................................................................................ 5 Prosedur Praktikum ..................................................................................... 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................ 7 Pembahasan ................................................................................................. 7 KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA



ii



PENDAHULUAN Latar Belakang Teknik kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman dalam waktu yang relatif singkat untuk menghasilkan jumlah tanaman yang seragam dalam jumlah banyak. Metode kultur jaringan juga dapat digunakan untuk konservasi plasma nutfah atau biji secara in vitro Kultur in vitro berasal dari kata ‘culture’ yang berarti budidaya dan ‘vitrous’ yang berarti transparan. Kultur in vitro dapat diartikan menumbuhkan sel, jaringan atau organ di dalam suatu wadah kultur yang transparan (gelas) menjadi tanaman lengkap pada kondisi lingkungan yang terkontrol (Karjadi dan Buchory, 2008). Kultur jaringan bila diartikan ke dalam Bahasa Jerman disebut Gewebe Kultur, dalam Bahasa Inggris disebut Tissue Culture, dalam Bahasa Belanda disebut weefsel kweek atau weefsel cultuur. Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atauorgan yang serba steril, dalam botolkultur yang sterildan dalam kondisi yang aseptic, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap (Husni et al., 2014) Penerapan kultur jaringan tumbuhan mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan kegunaan konvensional. Keuntungan tersebut antara lain (a) dapat dibentuk senyawa bioaktif, (b) bebas dari kontaminasi mikroba, (c) setiap sel dapat diperbanyak untuk menghasilkan senyawa metabolit sekunder tertentu, (d) pertumbuhan sel terawasi dan metabolismenya dapat diatur secara rasional (Fitriani, 2013). Teknik kultur jaringan bertujuan untuk menghasilkan bibit yang berkualitas yang terbebas dari virus. Keberhasilan kultur jaringan suatu tanaman



2 dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik secara langsung maupun tidak langsung. Salah satu faktor yang menyebabkan keberhasilan yaitu sterilisasi, pemilihan bahan eksplan yang benar sehingga tidak terjadinya kontaminasi. Faktor lingkungan seperti cahaya, pH, dan temperatur juga mempengaruhi kualitas bibit (Pangestika et al., 2015). Kultur embrio adalah kultur jaringan tanaman dengan menggunakan eksplan berupa embrio tanaman. Embrio tidak dimaksudkan untuk menumbuhkan kalus dari embrio



yang



digunakan. Embrio



diharapkan



tetap



mempertahankan integritasnya dan tumbuh menjadi tanaman. Kultur embrio ditujukan untuk membantu perkecambahan embrio menjadi tanaman lengkap (George and Sherrington, 2004). Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat memahami dan mempelajari bagaimana cara membuat kultur embrio. Kegunaan Penulisan Adapun kegunaan dari penulisan laporan ini adalah sebagai salah satu syarat untuk dapat memenuhi komponen penilaian di Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sebagai sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan.



TINJAUAN PUSTAKA Teknik kultur embrio (embryo culture), yaitu penanaman embrio dewasa pada media buatan secara aseptis. Embrio culture adalah salah satu teknik kultur jaringan yang pertama kali berhasil. Aplikasi kultur embrio ini antara lain perbanyakan tanaman, pematahan dormansi untuk mempercepat program pemuliaan serta perbanyakan tanaman yang sulit berkecambah secara alami (Mariska, 2005). Kultur embrio adalah isolasi steril dari embrio muda (immature embryo) atau embrio dewasa/tua (mature embryo) secara in vitro dengan tujuan untuk mem-peroleh 12 tanaman yang viabel. Salah satu manfaat dari kultur embrio adalah penyelamatan embrio F1 hasil persilangan inter spesies yang diharapkan dapat menghasilkan tanaman amphidiploid normal dan fertil. Selanjutnya, tanaman hasil persilangan ini dapat diseleksi dan diuji sesuai dengan sifat yang di butuhkan. Selain itu teknik ini juga bermanfaat untuk menguji viabilitas benih untuk mengatasi hambatan dalam perkecambahan benih dan meperpendek siklus pemuliaan tanaman dengan dormasi biji yang lama (Wijayanto et.al., 2012) Keuntungan dari teknik kultur embrio adalah rasio perkecambahan lebih tinggi daripada penaburan benih, menghemat waktu karena kecepatan tumbuh biakan embrio lebih tinggi, dapat memulihkan kesehatan tanaman, memfasilitasi pembentukan hibrida dan manajemen konservasi karena biakan embrio dapat disimpan secara in vitro sebelum penggunaan yang lebih luas, serta dapat digunakan untuk merakit varietas pisang tahan penyakit penting (Bakry, 2008) Proses perkecambahan pada kultur embrio dimulai dari Benih menyerap air melalui testa, Embrio mengalami imbibisi, membengkak, pembelahan sel



4 dimulai, dan embrio menembus kulit biji, Protocorm terbentuk dari massa embrio, Diferensiasi organ dimulai dg pembentukan meristem tunas & rhizoid, Jika ada cahaya, daun terbentuk, diikuti oleh akar sejati. Rhizoid & protocorm tidak berfungsi lagi dan terdegenerasi (Slater et.al., 2003). Faktor-faktor yang menentukan keberhasilan kultur embrio: Genotip. Perbedaan kultiva. menyebabkan timbulnya embrio yang mudah dan sukar dikulturkan, Tingkat perkembangan embrio. Embrio yang masih kecillebih sulit dikulturkan dibanding dengan embrio yang sudah berkembang, Kondisi pertumbuhan tanaman induk. Tanaman induk yang terkontrol biasanya menghasilkan sumber embrio yang lebih baik, Komposisi media. Komposisi media untuk embrio awal dandewasa sangat berbeda, Oksigen, cahaya, temperature (Kosmiatin dan Mariska, 2015).



BAHAN DAN METODE Tempat dan waktu Praktikum Adapun praktikum ini dilaksanakan di Jl. Kapau sari , Kelurahan Tangkerang Timur, Kecamatan Tenayan Raya, Kota Pekanbaru, Provinsi Riau pada ketinggian ± 12 mdpl secara virtual menggunakan aplikasi Google Meet pada hari Jumat, 26 Maret 2021 pukul 08.00-09.40 WIB sampai dengan selesai. Alat dan Bahan Adapun



alat



yang



digunakan



dalam



praktikum



ini



adalah



laptop/handphone sebagai alat untuk mengikuti praktikum secara online melalui aplikasi Google Meet dan sebagai alat untuk membuat laporan praktikum, pulpen sebagai alat menulis, botol kaca sebagai wadah media kultur jaringan, pinset sebagai alat untuk mengambil eksplan, pisau cutter sebagai pengganti scalpel untuk memotong eksplan. Adapun bahan yang digunakan adalah materi pembahasan sebagai literatur, paket internet atau wifi sebagai sarana akses virtual, lilin sebagai pengganti bunsen untuk mensterilkan alat dan bahan, handsanitizer 75% untuk mensterilkan alat, detergen untuk mensterilkan bahan, pemutih (proclyn) untuk mensterilkan bahan, Aquades/Aqua untuk membilas bahan yang disterilkan, dan biji durian sebagai objek pengamatan. Prosedur Sterilisasi Eksplan 1. Dipotong-potong bahan bagian yang paling muda kemudian dimasukkan kedalam gelas. 2. Direndam dengan detergen sambil di gojrok selama 10 menit kemudian



6 dibilas 3x dengan air mengalir. 3. Direndam dengan betadine (100ml air/5 tetes) selama 5 menit sambil di gojrok, kemudian dibilas 3x menggunakan air mengalir. 4. Direndam dengan pemutih pakaian selama 5 menit sambil di gojrok, kemudian dibilas air aqua sebanyak 3x. Penanaman Eksplan 1. Disiapkan bahan eksplan yang telah disterilisasi. 2. Diambil pinset dan scapel dimasukkan kedalam alkohol 70% kemudian dipanaskan diatas bunsen. 3. Diambil botol kultur yg telah disiapkan minggu lalu kemudian dibakar diatas bunsen. 4. Dibuka tutup botol kultur dengan menggunakan pinset lalu bakar luar dan dalam aluminium foil supaya steril. 5. Diambil eksplan kemudian dimasukkan kedalam botol kultur. 6. Dibakar kembali permukaan botol kultur dengan bunsen. 7. Ditutup kembali botol kultur dengan menggunakan aluminium foil sampai rapat. 8. Disemprot alkohol. 9. Dimasukkan kedalam pendingin dengan cahaya cukup.



HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Judul



: Kultur Embrio



Tanaman



: Durian



Tanggal Pengamatan



: 1 April 2020



Tumbuh



= Jumlah Eksplan – Kontaminasi Jumlah Eksplan yang dikulturkan



X 100%



= 0/2 X 100% =0% Tidak Tumbuh



= Jumlah Eksplan Kontaminasi



X 100%



Jumlah Eksplan yang dikulturkan = 2/2 X 100% = 100 %



Pembahasan Kultur embrio adalah isolasi steril embrio matang ataupun belum matang pada media in vitro. Hal ini sesuai



dengan literatur Mariska (2005) yang



menyatakan bahwa Teknik kultur embrio (embryo culture), yaitu penanaman embrio dewasa pada media buatan secara aseptis. Embrio culture adalah salah satu teknik kultur jaringan yang pertama kali berhasil. Aplikasi kultur embrio ini antara lain perbanyakan tanaman, pematahan dormansi untuk mempercepat program pemuliaan serta perbanyakan tanaman yang sulit berkecambah secara alami.



8 Tujuan dari kultur embrio adalah untuk memperoleh tanaman yang variabel. Hal ini sesuai dengan literatur Wijayanto et al (2012) yang menyatakan bahwa Kultur embrio adalah isolasi steril dari embrio muda (immature embryo) atau embrio dewasa/tua (mature embryo) secara in vitro dengan tujuan untuk mem-peroleh 12 tanaman yang viabel. Keuntungan kultur embrio adalah rasio perkecambahan yang tinggi, hemat waktu, dan dapat memulihkan kesehatan tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Bakry (2008) yang menyatakan bahwa keuntungan dari teknik kultur embrio adalah rasio perkecambahan lebih tinggi daripada penaburan benih, menghemat waktu karena kecepatan tumbuh biakan embrio lebih tinggi, dapat memulihkan kesehatan tanaman, memfasilitasi pembentukan hibrida dan manajemen konservasi karena biakan embrio dapat disimpan secara in vitro sebelum penggunaan yang lebih luas, serta dapat digunakan untuk merakit varietas pisang tahan penyakit penting. Proses perkecambahan embrio dimulai dari embrio mengalami imbibisi, membengkak, pembelahan sel , dan embrio menembus kulit biji. Hal ini sesuai dengan literatur Slater et al (2003) yang menyatakan bahwa Proses perkecambahan pada kultur embrio dimulai dari 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, Jika ada cahaya, daun terbentuk, diikuti oleh akar sejati. Rhizoid & protocorm tidak berfungsi lagi dan terdegenerasi. Dari hasil praktikum yang telah dilakukan didapati jumlah eksplan yang



9 tumbuh sebanyak 0%. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur embrio adalah genotipe, kondisi tanaman induk, dan kondisi media kultur. Hal ini sesuai dengan literatur Kosmiatin dan Mariska (2015) yang menyatakan bahwa Faktorfaktor yang menentukan keberhasilan kultur embrio: Genotip. Perbedaan kultiva. menyebabkan timbulnya embrio yang mudah dan sukar dikulturkan, Tingkat perkembangan embrio. Embrio yang masih kecillebih sulit dikulturkan dibanding dengan embrio yang sudah berkembang, Kondisi pertumbuhan tanaman induk. Tanaman induk yang terkontrol biasanya menghasilkan sumber embrio yang lebih baik, Komposisi media. Komposisi media untuk embrio awal dandewasa sangat berbeda, Oksigen, cahaya, temperature.



KESIMPULAN 1. Kultur embrio adalah isolasi steril embrio matang ataupun belum matang pada media in vitro. 2. Tujuan dari kultur embrio adalah untuk memperoleh tanaman yang variabel. 3. Keuntungan kultur embrio adalah rasio perkecambahan yang tinggi, hemat waktu, dan dapat memulihkan kesehatan tanaman. 4. Proses perkecambahan embrio dimulai dari embrio mengalami imbibisi, membengkak, pembelahan sel , dan embrio menembus kulit biji. 5. Dari hasil praktikum yang telah dilakukan didapati jumlah eksplan yang tumbuh sebanyak 0%.



DAFTAR PUSTAKA Bakry, F 2008, ‘Zygotic embryo rescue in bananas’, Fruits, vol. 63, no. 2, pp. 111–115 Fitriani, A. 2013. Kandungan Ajmasin pada kultur kalus Catharanthus roseus. Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman : PAU IPB. George and Sherrington, 2004. Plant Propagation by Tissue Culture. Exegetics Ltd. England Husni, A., S. Hutami, M. Kosmiatin, I. Mariska. 2014. Seleksi in vitro tanaman kedelai untuk meningkatkan sifat toleran kekeringan. Jurnal Penelitian Pertanian. 23(2):93-100. Karjadi, A. K. dan A. Buchory. 2008. Pengaruh Auksin dan Sitokinin terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Jaringan Meristem Kentang Kultivar Granola. 18 (4): 380-384. Kosmiatin M, dan Mariska I. 2015. Kultur embrio dan penggandaan kromosom hasil persilangan kacang kedelai. 10(1):24-34. Mariska I. 2005. Kultur embrio dan penggandaan kromosom hasil persilangan kacang hijau dan kacang hitam. 10(1):24-34 Pangestika, D., Samanhudi, & Triharyanto, E. 2015. Kajian Pemberian Iaa Dan Paclobutrazol Terhadap Pertumbuhan Eksplan Bawang Putih. pp. 34-48. Slater, A., N. Scott. & M. Fowler. 2003. Plant Biotechnology. Oxford university Press, inc, New York. Wijayanto T, Sadimantara GR, Erawan D. 2012. Kemajuan pengembangan teknik immature embryo culture tanaman kedelai (Glycine max L.). Agriplus 22:189- 195.