laporan kultur embrio pdf

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI

KULTUR EMBRIO & EMBRIO RESQUE

Disusun Oleh:

Nama : Frelyta A. Z.

NIM : 115040201111290

Kelompok : Selasa, 06.00

Asisten : Dita Pahlevi

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Persilangan buatan lebih berhasil apabila dilakukan

antartanaman yang masih berkerabat dekat. Proses

penyerbukan dan pembuahan dapat berhasil namun setelah

persilangan buatan dijumpai permasalahan yaitu buah yang

gugur saat embrio belum matang, sehingga terbentuk buah

dengan endoserm yang kecil atau embrio yang kecil. Embrio

tersebut sering kalitidak dapt berkecambah secara normal pada

kondisi normal.

Untuk mengatasi hal tersebut maka embrio dapat

diselamatkan dan ditanam dengan teknik secara aseptis dalam

media buatan sehingga dapat berkecambah dan menghasilkan

tanaman utuh. Teknk tersebut dikenal sebagi embrio rescue.

1.2 Tujuan

untuk mengetahui morfologi morfologi biji kacang tanah dan biji anggrek

untuk mengetahu kondisi optimum untuk tumbuh pada kedua biji tersebut

untuk mengetahui teknik klutur embrio pada biji kacang hijau dan embrio rescue pada biji anggrek

untuk mengetahui contoh aplikasi kultur embrio

untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi pada keberhasilan kultur embrio dan embrio rescue

1.3 Manfaat

mahasiswa mampu melaksanakan teknik aplikasi kultur

embrio dan embrio rescue.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Morfologi Kacang Tanah dan Anggrek

2.1.1 Morfologi Kacang tanah

a. Akar

Perakaran tanaman kacang tanah terdiri atas akar

lembaga (radicula), akar tunggang (radix primaria), dan akar

cabang (rudix lateralis). Pertumbuhan akar menyebar ke

semua arah sedalam lebih kurang 30 cm dari permukaan tanah.

Akar berfungsi sebagai organ pengisap unsur hara dan air

untuk pertumbuhan tanaman. Namun, fungsi tersebut dapat

terganggu bila tanah beraerasi jelek, kadar airnya kurang,

kandungan senyawa Al dan Mn tinggi, serta derajat keasaman

(pH) tanah tinggi.

Akar tanaman kacang tanah bersimbiosis dengan

bakteri Rhizobium radicicola. Bakteri ini terdapat pada bintil -

bintil akar tanaman kacang tanah dan hidup bersimbiosis

saling menguntungkan. Tanaman kacang tanah tidak dapat

menambat nitrogen bebas dari udara tanpa bakteri rhizobium.

Sebaliknya, bakteri rhizobium tidak dapat mengikat nitrogen

tanpa bantuan tanaman kacang tanah. Pada bintil-bintil akar

terdapat unsur nitrogen yang berguna untuk pertumbuhan

tanaman dan ketersediaan unsur N dalam tanah.

b. Batang

Batang tanaman kacang tanah berukuran pendek,

berbuku-buku, dengan tipe pertumbuhan tegak atau mendatar.

Pada mulanya batang tumbuh tunggal. Namun, lambat laun

bercabang banyak seolah-olah merumpun. Panjang batang

berkisar antara 30 cm 50 cm atau lebih, tergantung jenis atau varietas kacang tanah dan kesuburan tanah.

Buku-buku (ruas-ruas) batang yang terletak di dalam

tanah merupakan tempat melekat akar, bunga, dan buah. Ruas-

ruas batang yang berada di atas permukaan tanah merupakan

tempat tumbuh tangkai daun.

c. Daun

Daun berbentuk lonjong, terletak berpasangan

(majemuk), dan bersirip genap. Tiap tangkai daun terdiri atas

empat helai anak daun. Daun muda berwarna hijau

kekuningan, setelah tua menjadi hijau tua. Daun-daun tua akan

menguning dan berguguran mulai dari bawah ke atas

bersamaan dengan stadium polong tua.

Helaian daun bersifat nititronic, yakni mampu

menyerap cahaya matahari sebanyak-banyaknya. Permukaan

daunnya memiliki bulu yang berfungsi sebagai penahan atau

penyimpan debu.

d. Bunga

Bunga tanaman kacang tanah berbentuk kupu-kupu,

berwarna kuning, dan bertangkai panjang yang tumbuh dari

ketiak daun. Fase berbunga biasanya berlangsung setelah

tanaman berumur 4 6 minggu. Bunga kacang tanah menyerbuk sendiri pada malam hari. Dari semua bunga yang

tumbuh, hanya 70% - 75% yang membentuk bakal polong.

Bunga mekar selama sekitar 24 jam, kemudian layu, dan

gugur. Ujung tangkai bunga akan berubah bentuk menjadi

bakal polong, tumbuh membengkok ke bawah, memanjang

dan masuk ke dalam tanah.

e. Buah

Buah kacang tanah berbentuk polong dan dibentuk di

dalam tanah. Polong kacang tanah berkulit keras, dan

berwarna putih biji anggrek kecokelat-cokelatan. Tiap polong

berisi satu sampai tiga biji atau lebih. Ukuran polong

bervariasi, tergantung jenis atau varietasnya dan tingkat

kesuburan tanah. Polong berukuran besar biasanya mencapai

panjang 6 cm dengan diameter 1,5 cm.

f. Biji

Biji kacang tanah berbentuk agak bulat sampai

lonjong, terbungkus kulit biji tipis berwarna putih, merah, atau

ungu. Inti biji terdiri atas lembaga (embrio), dan putih telur

(albumen). Biji kacang tanah yang berkeping dua juga

merupakan alat perbanyakan tanaman dan bahan makanan.

Ukuran biji kacang tanah bervariasi, mulai dari kecil sampai

besar. Biji kecil beratnya antara 250 g 400 g per 1000 butir, sedangkan biji besar lebih kurang 500 g per 1000 butir.

(Rukmana, 1998)

2.1.2 Morfologi Biji Anggrek

Buah anggrek terbentuk kapsul berwarna hijau dan

jika masak mengering dan terbuka dari samping. Bijinya

sangat kecil dan ringan. Sehingga mudah terbawa angin. Biji

anggrek tidak memiliki jaringan penyimpan cadangan

(endosperm) seperti biji lainnya pada umumnya (Anonymousa,

2012).

2.2 Kondisi Optimum Untuk Tumbuh

Berikut kriteria kondisi optimum untuk pertumbuhan

kedua biji tersebut:

Karbohidrat

Unsur karbohidrat yang dibutuhkan dalam perkecambahan

bisanya ialah gula sederhana golongan oligosakarida dan

yang umum digunkan dlam medium buatan yaitu sukrosa

dan fruktosa. Biasanya digunkan biji sebagai nutrisi

penyimpan cadangan makanan.

Nitrogen

Senyawa ammonia nitrat dan urea dalam perkecambahan

biji digunakan sebagai bahan utama pembentukan sel-sel

tumbuhan.

Mineral

Unsur-unsur seperti K, Mg, Ca dan P adalah mineral yang

dibutuhkan dalam jumlah banyak dan digunakan dalam

bentuk senyawa kompleks. Kadar dalam medium terlalu

pekat akan menjadi racun bagi biji. Kadar unsure-unsur

tersebut dianjurkan 40 mg/L.

Penyinaran

Intensitas yang dibutuhkan antara 400-300 lux. Sinar yang

digunakan dapat bersumber dari cahaya matahari difusi,

lampu neon dan lampu cool white. Namun yang paling

sering digunakan adalah lampu neon putih 40 watt

diletakkan 1,5 m dari rak tempat botol kultur.

Suhu

Temperatur optimal perkecambahan antara 20-25oC. suhu

yang terlalu tinggi akan menyebabkan kelayuan karena

penguapan terlalu besar dan jika suhu terlalu rendah akan

menghambat pertumbuahan.

pH

kelembapan yang dibutuhkan pada media tanam berkisar

antara 4,8-5,2 dengan toleransi berkisar antara 3,6-7,6.

Perlu diketahui selama pertumbuhan tunas anggrek

keasaman media mengalami perubahan.

Vitamin dan Hormon

Keduanya dibutuhkan untuk memacu pertumbuhan tunas.

Selain digunkan dalam bentuk senyawa murni, vitamin

dan hormon didapat melalui zat aditif (Anonymousb,

2012).

2.3 Teknik Kultur Embrio dan Embrio Rescue Biji

Anggrek

2.3.1 Teknik Kultur Embrio

Teknik Embryo Culture dan Embryo Rescue pada

dasarnya melibakan 3 tahapan, yaitu:

a. Sterilisasi Eksplan

Embrio pada prinsipnya berada dalam keadaan steril. Hal

ini disebabkan karena embrio berada di dalam buah (di dalam

biji) terlindung oleh jaringan-jaringan buah dan biji yang

berada di luar embrio, antara lain oleh kulit buah, daging buah

dan kulit biji. Keadaan ini menyebabkan sterilisasi embrio

tidak perlu dilakukan.

Sterilisasi permukaan perlu dilakuakn pada buah ataupun

biji untuk mensterilkan permukaan buah/biji sehingga pada

waktu isolasi embrio tidak terdapat sumber kontaminan.

Karena embrio berada di dalam, sterilisasi dapat dilakukan

dengan pembakaran buah/biji atau dengan sterilan kimia

seperti Sodium hypochlorite dengan konsentrasi cukup tinggi

(>2%).

b. Isolasi dan Penanaman Embrio

Seringkali masalah timbul saat isolasi embrio terutama

untuk embrio berukuran kecil sehingga isolasinya harus

dilakukan di bawah mikroskop. Untuk embrio berukuran

besar, isolasi embrio tidak menjadi masalah. Isolasi harus

dilakukan secara hati-hati agar embrio tidak rusak dan

kehilangan salah satu atau lebih bagian -bagiannya (radicula,

plumula, hypocotil, coleoptyl, dll). Selain itu ha rus tetap

dijaga juga agar isolasi dilakukan dalam kondisi tetap aseptis.

Embrio yang telah diisolasi selanjutnya ditanam pada media

yang telah dipersiapkan.

Media untuk pengecambahan embrio cukup sederhana.

Kebutuhan nutrisi di dalam media untuk pengecambahan

embrio juga lebih sederhana dibandingkan dengan media

untuk tujuan teknik kultur yang lain. Pada prinsipnya media

diperlukan untuk menggantikan peranan endosperm dalam

mendukung perkecambahan embrio dan perkembangan bibit

muda mengingat embrio yang ditanam umurnya telah

memiliki radicula dan plumula.

Media yang umum digunakan untuk pengecambahan

embrio adalah media Knudson dan Vacin & Went (untuk

anggrek), media MS dalam konsentrasi garam-garamnya.

Dalam perkecambahan embrio dewasa umumnya vitamin

tidak ditambahkan pada media, namun sumber karbon tetap

diperlukan meskipun dalam konsentrasi yang lebih rendah

(umumnya 20 g/l).

c. Aklimatisasi

Aklimatisasi dilakukan setelah embrio berkecambah dan

diperoleh plantlet yang siap untuk dipindahkan ke lapangan.

Teknik aklimatisasi untuk plantlet hasil regenerasi kultur

embrio pada prinsipnya sama dengan aklimatisasi plantlet

hasil regenerasi dari teknik kultur jaringan lainnya. (Sugito,

2004)

2.3.2 Teknik Embrio Rescue

Buah anggrek merupakan buah ceatera, artinya

pecah ketika matang. Bagian yang membuka biasanya bagian

tengahnya. Biji annggrek tidak dapat berkecambah begitu saja

karena bijinya tidak memiliki cadangan makanan. Biji anggrek

dapat tumbuh di alam jika mendapatkan tambahan makanan

dari sejenis jamur yang hidup dalam akar anggrek dewasa

yang disebut mikoriza.

Sekarang ini sudah dikembangkan teknik menanam

biji anggrek melalui media tanam buatan yang terdiri dari

senyawa-senyawa kimia yang dibutuhkan biji anggrek untuk

berkecamabah. Dengan menggunakan media buatan dapat

meningkatkan persentae keberhasilan perkecambahan secara

alami dari 5-8% menjadi 60-80%

a. penyebaran biji anggrek

Peralatan yang digunakan harus bersih. Sebelum biji

disebar harus disterilkan dengan 10 gr kaporit yang

dilarutkan dalam 10 cc air kemudian disaring. Biji

dimasukkan dalam botol dan dikocok 10 ml air (biji yang

semula kuning menjadi hijau). Kemudian air dibuang dan

diganti aquades dan digoyang berulang kali.

b. Penyemaian biji anggrek

Persiapan botol yang bening agar dapat meneruskan

cahaya yang didapat dan mudah dilihat. Tutup botol

dengan plastic yang diikat kuat denagn karet atau tali.

Persiapkan lemari kaca (enkasi) yang bersih dari jamur

dan bakteri. Pembuatan media menggunakan Krudson C

(NORTHEN) 2 yaitu Ca(NO3), 2H2O: 1 gr J, KH2PO4:

0,25 gr, MgSO4.7H2O: 0,25 gr, MnSO4: 0,0075 gr, agar-

agar: 15-17,5 gr,, aquades: 1000 cc. pembuatan media

diperlukan pH 5,2. Sterilisasi dengan menggunakan

autoclave 110oC selama 30 menit. Kemudian diletakkan

pada tempat bersih dengan posisi miring, sehingga media

setinggi 1/2-2/3 tinggi botol (dari atas sampai leher) dan

didiamkan 5-7 jam untuk mendapatkan sterilisasi yang

sempurna.

c. pemindahan bibit anggrek

setelah tanaman berumur 9-12 bulan terlihat besar dan

tumbuh besar. Dalam hal ini bibit sudah bias dipindahkan

ke dalam pot pengemasan bediameter 7 cm, 12 cm/16 cm

yang berlubang. Siapkan pecahan genting dan akar pakis

warna coklat, dipotong dengan panjang 30-50 mm

sehingga serabutnya terlepas. Sebelumnya dicuci bersih

dan dikeringanginkan. Akar pakis direndam dahulu dalam

media selama 24 jam yang berupa urea/ZA: 0,5 gr, OS,TS

atau ES:0,25 mg, K2SO4: 0,25 mg, Air: 1000 cc.

pemindahan bibit ke dalam pot dilakukan dengan

mengeluarkan tanaman dibotol dengan memasukkan air

bersih kedalam botol. Dengan kawat bersih dengan

ujungnya seperti huruf U, tanamn dikeluarkan satu per

satu. Setelah keluar tanaman dicuci kaporit 1% kemudian

dengan air brsih, semaian ditanam dalam pot dengan rapat,

apabila terjadi kontaminasi sebaiknya terlebih dahulu

direndam dalam antibiotic selama 10 menit, lalu ditanam

(Anonymousb, 2012).

2.4 Contoh Aplikasi Kultur Embrio

a. Kultur Embrio Muda (Immature Embryo Culture)

Tujuan mengkulturkan embrio muda ini adalah

menanam embrio yang terdapat pada buah muda sebelum buah

tersebut gugur (mencegah kerusakan embrio akibat buah

gugur) sehingga teknik ini disebut sebagai Embryo Rescue

atau penyelamatan embrio. Kondisi seperti ini biasanya

dijumpai pada buah hasil persilangan, di mana absisi buah

kerap kali dijumpai setelah penyerbukan dan pembuahan.

Contohnya pada persilangan anggrek Vanda spathulata di

mana absisi atau gugur buah pada saat buah masih muda yaitu

setelah berumur 3 bulan setelah persilangan pada buah

anggrek. Vanda spp akan mengalami masak penuh setelah

berumur 6 bulan. Apabila buah ini tidak diselamatkan atau

dipetik dan kemudian dikecambahkan, maka tidak akan

diperoleh buah hasil persilangan.

Perkecambahan biji yang masih muda di lapangan

sangat sulit bahkan pada beberapa kasus hampir tidak

mungkin bisa terjadi. Oleh karena itu, buah yang belum tua (2

4 bulan) pada anggrek Vanda tersebut kemudian dipanen dan dikecambahkan secara in vitro. Budidaya embrio muda

ini lebih sulit dibandingkan dengan budidaya embrio yang

telah dewasa.

b. Kultur Embrio Dewasa (Mature Embryo Culture)

Kultur embrio dewasa dilakuakan dengan

membudidayakan embrio yang telah dewasa. Embrio ini

diambil dari buah yang telah masak penuh dengan tujuan

merangsang perkecambahan dan menumbuhkan mebrio

tersebut secara in-vitro, contohnya seperti pada kacang tanah.

Teknik kultur ini umumnya dikenal dengan sebutan kultur

embrio (embryo culture).

Kultur embrio lebih mudah dilakukan dibandingkan

dengan penyelamatan embrio. Hal ini disebabkan karena

embrio yang ditanam adalah embrio yang telah berkembang

sempurna sehingga media tanam yang digunakan juga sangat

sederhana. (Zulkarnain, 2009)

2.5 Faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Kultur

Embrio dan Embrio Rescue

a. Genotipe Tanaman

Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi adalah

genotipe tanaman asal. Pengaryh genotip pada umumnya

berhubungan erat dengan faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan biji seperti kebutuhan nutrisi, ZPT dan

lingkungan

b. Media Kultur

Perbedaan komposisi media, komposisi ZPT dan jenis

media yang digunakan akan sangat mempengaruhi

pertumbuhan dan regenerasi biji yang dikulturkan

c. Komposisi Media

Perbedaan komposisi media biasanya sagat

mempengaruhi arah pertumbuhan dan regenerasi biji

d. Komposisi Hormon Tumbuhan

Komposisi dan konsentrasi hormon ditambahkan ke

dalam media kultur tergantung jenis dan tujuan perlakuan

e. Keadaan Fisik Media

Media umum yang digunakan adalah padat, semi padat

dan cair. Keadaan fisik media mempengaruhi pertumbuhan

kultur, kecepatan pertumbuhan dan diferensiasi (anonymousc,

2012).

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan Kultur Embrio dan Embrio Resque

Alat:

Alat tulis : Mencatat hasil

Kamera : dokumentasi

Kulkas : mendinginkan bahan

Bunsen : mensterilkan bahan

Botol kultur : tempat menaruh eksplan

Scalpel : memotong bahan

Pinset : menjepit bahan

LAFC : tempat memotong bahan

Bahan:

Detergen: membersihkan kotoran makro

Fungisida (benlate) : membersihkan jamur

Bayclean : membunuh bakteri

Aquades : membersihkan sisa ke-3 bahan di atas

Alcohol : merendam bahan

Biji kacang tanah : bahan

3.2 Cara Kerja Kultur Embrio dan Embrio Resque

Siapkan alat dan bahan

Sterilisasi bahan (detergen 5%, Fungisida 0,5%, bayclean 10%

Rendam dengan aquades 5 menit

Masukkan ke dalam kulkas selama 24 jam

Rendam biji ke dalam alcohol

Kemudian ambil biji tersebut dan bakar sebentar

potong sesuai garis biji pada cawan petri dengan

menggunakan scalpel

Ambil embrio dan letakkan pada botol kultur

Pengamatan 2 minggu

hasil

3.3 Analisa Perlakuan

Mula-mula biji disterilkan dengan tiga bahan pensteril

yaitu, detergen untuk membersihkan kotoran makro seperti

tanah atau noda lainnya, kemudian itu dengan menggunakan

fungisida untuk membersihkan kemungkinan jamur yang

hinggap dan terakhir dengan bayclean untuk membersihkan

adanya kemungkinan bakteri yang hinggap dengan masing-

masing jeda pensteril menggunakan air untuk menghilangkan

jejak bahan pensteril sebelumnya. Setelah itu biji di rendam

aquades steril dan didinginkan ke dalam kulkas selama 24 jam.

Setelah itu biji direndam alcohol. Untuk mengambil

menggunakan pinset, bakar sebentar taruh pada cawan petri

dan potong sesuai garis biji dengan menggunakan scalpel,

kemudian ambil embrio dan taruh pada botol kultur.

Pengamatan selama 2 minggu.

BAB IV

HASIL dan PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tanggal 20 November 2012

Botol ke Kondisi

Ekslan

Jenis

Kontaminasi

Keterangan

ertumbuhan

1.

Sehat Tidak ada Tumbuh

tunas & akar

2.

Sehat Tidak ada Belum

tumbuh

3.


tunas

4.


tumbuh

5.


tunas & akar


Botol ke Kondisi

Ekslan

Jenis

Kontaminasi

Keterangan

Pertumbuhan

1.


daun, akar &

batang

semakin

memanjang

(tinggi)

2.


tumbuh

3.


tunas & akar,

ekslan

semakin

membesar

4.

Kontaminasi Jamur Mati

5.


daun, akar &

batang

semakin

memanjang

(tinggi)


Botol ke Kondisi

Ekslan

Jenis

Kontaminasi

Keterangan

Pertumbuhan

1.


daun, daun,

akar &

batang

semakin

terlihat jelas,

semakin

memanjang

dan

membesar

2.


tumbuh

3.

Sehat Tidak ada Tumbuh daun

& akar,

ekPslan

semakin

membesar

4.

-

Kontaminasi Jamur Mati (Sudah

dibuang)

5.


daun, daun,

akar &

batang

semakin

terlihat jelas,

dan semakin

memanjang

4.2 Pembahasan

Terllihat bahwa pada pengamatan kedua dan ketiga botol

kulut ke4 (botol 4) mengalami kontaminasi jamur yang

menyebabkan eksplan mati. Hal ini jelas mengindikasikan

bahwa faktor manusia dalam pengerjaan kultur mempengaruhi

hasil tumbuh eksplan. Menurut Wetter (1991), tangan dan alat

yang steril jelas mutlak diperlukan dalam pengerjaan kultur

demi menghindari kontaminasi baik jamur maupun bakteri.

Dan hal itu terlihat pada botol 4, karena jika faktor alat yang

menjadi pemicunya kemungkinan botol lainnyapun akan

terkontaminasi berhubung alat yang digunakan setiap

kelompok sama.

4.3 Pembahasan Kultur Embrio dan Embrio Rescue

Hasil praktikum diatas menyatakan bahwa kultur

embrio dominan berhasil ketimbang embrio rescue. Hal ini

dimungkinkan persentase tingkat keberhasilan lebih memilih

kultur embrio. Analisisnya disamping kultur embrio yang

mudah dalam mengambil embrio kacang tanah mudah terelihat

dalam artian bahwa embrio dari kacang tanah lebih besar dari

biji anggrek. Kemudahan dalam memotong lintang biji dari

biji kacang tanah memungkinkan tingkat keberhasilan dalam

menanam eksplan. Kesukaran dalam memotong lintang biji

anggrek memungkinkan lebih banyak perlakuan sehingga

sesuatu yang tidak diinginkan terjadi seperti kontaminasi

eksplan

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari 3 botol kultur embrio dan 2 botol embrio rescue

hanya 1 botol embrio rescue yang gagal tumbuh atau

terkontaminasi.

5.2 Saran

Semangat terus!!!

DAFTAR PUSTAKA

Anonymousa. 2012. Orchidaceae. http: //id. wikipedia. org/

wiki/ wikipedia.

Anonymousb. 2012. Anggrek. http: //Indonesia orchids.

Wordpress.com/20/10/00/23/anggrek_budidaya

tanaman.

Anonymousc. 2012. Faktor-faktor penentu keberhasilan. http:

//kulturjaringan.blogspot.com/2009/08/.

Wetter, L.R dan F. Constabel. 1991. Metode Kultur Jaringan

Tanaman Edisi Kedua. Bandung: ITB Press.

Rukmana, Rahmat. 1998. Kacang Tanah. Penerbit Kanisius.

Yogyakarta.

Sugito, H dan A. Nugroho. 2004. Teknik Kultur Jaringan.

Penebar Swadaya: Yogyakarta.

Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara:

Jakarta.

laporan kultur embrio pdf

Documents