Perbanyakan tanaman secara In vitro

Perbanyakan tanaman secara In vitroPerkembang biakan tanaman:Aseksual SeksualAseksual : perkembang biakan tanaman menggunakan bagian vegetatip tanamanSeksual : perkembang biakan tanaman menggunakan biji yang berisi embrio dari penyatuan gamet jantan dan betinaPerbanyakan aseksualTanaman membiak vegetatip obligatTanaman membiak vegetatip fakultatipMembiak vegetatip obligat, memperbanyak diri hanya secara vegetatip karena organ seksualnya tidak berfungsi atau tidak lengkapContoh: pisang (triploid) tidak menghasilkan polenmanggisMembiak secara vegetatip fakultatip : mampu melakukan perbanyakan secara seksual, tetapi sistem perbanyakan aseksual menjadi lebih baik karena:Tanaman mudah terbentuk , misal nanas membiak dengan crown, slip, shoot dll. Biji nanas sulit terbentuk karena adanya self-incompabilityMenghasilkan populasi yang seragam. Perbanyakan bawang menggunakan umbi lapis karena lebih seragam dibanding biji.

Perbanyakan aseksual:Penggunaan biji apomiksis Penggunaan struktur vegetatip khusus: sulur atau runner (stroberri), umbi lapis (tulip, lily, bawang), umbi sisik atau corn (gladiol), akar rimpang atau rhizome (kunyit, jahe), umbi batang (kentang), umbi akar (ubi jalar, dahlia)Akar adventif atau tunas adventip (cocor bebek, cemara, sukun)Vegetatip buatan, cangkok, okulasi, setek dan sambungKultur jaringanMikropropogasi : Propagasi klonal secara in vitro Perbanyakan generatip biji sifat anakan tdk sama dgn induknyaPerbanyakan vegetatip organ-organ vegetatip sifat anakan sama dengan induknya Teknik perbanyakan mikro (mikropropagasi) - telah lama digunakan - contoh menarik dan klasik dari penerapan teknik kultur jaringan. dikenal dengan upaya clonning untuk memproduksi klon tanaman dari jaringan vegetatiftanaman yang dihasilkan identik atau serupa dengan induknya.

Bahan Perbanyakan tanamansel, eksplan berupa pucuk beserta jaringan meristemnya yang dikenal sebagai teknik kultur pucuk (Shoot tip culture)lateral dengan satu atau lebih buku (single node and multiple node culture)organ organ tanaman

Terdapat dua prinsip/kaedah dalam morfogenesis1.Organogenesis secara langsung.Apabila potongan-potongan kecil eksplan yg dikulturkan ke dalam medium tertentu dapat dihasilkan pucuk, akar dan embrio somatik tanpa terbentuknya jaringan kalus terlebih dahulu.2.Organogenesis secara tidak langsung.Organ-organ yang dibentuk dari jaringan kalus yang berasal dari sel tunggal yang membelah lalu menghasilkan kumpulan-kumpulan sel meristem yang mengandungi sitoplasma dan nukleus. Sel-sel ini disebut meristemoid. Dan biasanya terdapat pada bagian dalam kalus.

Landasan kultur jaringanLandasan kultur jaringan didasarkan atas tiga kemampuan dasar dari tanaman, yaitu: 1. Totipotensi adalah potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi dengar benar dan sesuai. Implikasi dari totipotensi adalah bahwa semua informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme terdapat di dalam selWalaupun secara teoritis seluruh sel bersifat totipotensi, tetapi yang mengekspresikan keberhasilan terbaik adalah sel yang meristematik2. Rediferensiasi adalah kemampuan sel-sel masak (mature) kembali menjadi ke kondisi meristematik dan berkembang dari satu titik pertumbuhan baru yang diikuti oleh rediferensiasi, yang mampu melakukan reorganisasi manjadi organ baru3. Kompetensi menggambarkan potensi endogen dari sel atau jaringan untuk tumbuh dan berkembang dalam satu jalur tertentu. Cantohnya embrio agenikali kompeten cel adalah kemampuan untuk berkembang menjadi embrio fungsional penuh. Sebaliknya adalah non-kompeten atau morfogenetikali tidak mempunyai kemampuan.

Teknik PerbanyakanKultur Organ (organ culture), merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti: ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dllKultur Suspensi Sel (suspension culture) adalah menggunakan sel atau agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem. Kultur menggunakan media cair3. Kultur protoplasma. eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan enzim. Protoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma (fusi 2 protoplas: intraspesifik maupun interspesifik). 5. Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni: kepalasari/ anther (kultur anther/kultur mikrospora), tepungsari/ pollen (kutur pollen), ovule (kultur ovule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid

TerminologiEksplan adalah ahan tanam yang digunakan dalam kultur jaringan Kalus : Pertumbuhan aktif massa sel yang belum terdiferensiasi dan tidak terorganisir yang berkembang dari jaringan luka atau kultur jaringan yang ditanam pada media dengan tambahan zat pengatur tumbuhsubkultur adalah pemindahan eksplan dari media I (untuk induksi kalus) ke media II (media untuk induksi organ tunas dan akar)Setiap masa inkubasi disebut passage. Passage pertama adalah subkultur pertama dari jaringan yang terbentuk dari eksplan awalBahan yang diambil pada setiap subkultur disebut inokulum

Kultur asenik adalah kultur dengan hanya satu macam organisme yang diinginkan.Eksplan yang ditanam pada media tumbuh yang tepat, dapat beregenerasi melalui proses yang disebut organogenesis atau embriogenesis. organogenesis adalah proses terbentuknya organ-organ seperti pucuk dan akar

Pucuk yang terbentuk pada tempat yang bukan jaringan asalnya (origin) yang biasa, disebut pucuk adventif. Seperti pucuk yang terbentuk dari kalus, hipokotil, kotiledon dan akarEmbriogenesis adalah proses terbentuknya embrio somatikEmbrio somatik (nonzygotic embryo) adalah embrio yang bukan berasal dari zigot, tetapi dari sel tubuh tanamanBila embrio terbentuk dari kultur anther atau mikrospora disebut androgenesis, bila berasal dari ovari yang belum mengalami fertilisasi disebut gynogenesis.Anakan tanaman yang telah lengkap memiliki organ daun, batang dan akar hasil kultur jaringan disebut plantlet (plantula)

Plantula yang akan dipindah ke lapangan dan diperlakukan sebagai bibit, harus mengalami masa adaptasi dari kultur heterotropik menjadi kultur autotropik. Masa adaptasi plantula disebut dengan aklimatisasiPucuk-pucuk yang terbentuk dari jaringan kalus, terutama yang sudah mengalami subkultur, dapat bervariasi. Variasi-variasi ini disebut variasi somaklonal. Penyebab variasi ini belum diketahui dengan pasti, ada kemungkinan variasi ini sudah ada dalam eksplan asal karena sifat kromosom mosaic dalam sel-sel somatik ataupun terjadi akibat lingkungan dalam kulturSalah satu variasi yang terjadi adalah tanaman yang aneuploid yaitu tanaman dengan jumlah kromosom 2n-1 atau 2n+1.

Sel-sel dalam kalus atau sel-sel dari jaringan daun di-isolasi dengan perlakuan enzim merupakan bahan untuk memperoleh protoplasma. Protoplasma-protoplasma diperoleh dengan menghilangkan dinding sel dengan bantuan enzim-enzim cellulase, hemicelluase dan pektinase. Protoplasma kemudian dapat dipaksa untuk saling menempel dan bersatu membentuk suatu fusi sel. Proses ini merupakan bidang pemuliaan yang disebut hibridisasi genetikHasil gabungan dua atau lebih protoplasma yang berbeda jenis dengan inti-intinya dikenal dengan istilah heterokarionBila hanya sitoplasma yang bergabung maka disebut dengan cybrid

Manfaat mikropropogasidalam industri bibit :memproduksi bibit dalam jumlah banyak dan waktu yang relatif singkat. menghasilkan bibit dengan ukuran seragam. Penanaman bibit yang seragam mempermudah pemeliharaan tanaman di lapangan dan panen dapat dilakukan secara serempak.Tidak membutuhkan eksplan dalam jumlah banyak sehingga menghindari kerusakan tanaman induk. Sebaliknya stek, cangkok, penyambungan/penempelan yang intensif dari satu pohon induk dapat mengganggu pertumbuhan tanaman induk bahkan dapat merusaknya.Dapat digunakan untuk perbanyakan cepat tanaman langka, tanaman dengan nilai ekonomis tinggi, atau varietas unggul hasil pemuliaan tanaman.

memproduksi dan memperbanyak tanaman yang bebas virus melalui teknik kultur meristem. Penyakit virus menyebabkan banyak kerugian dan kehilangan produksi tanaman pertanian. infeksi virus tidak menyebabkan gejala awal yang dapat dilihat, namun akan nampak mengurangi vigor atau penampilan tanaman dan menurunkan kualitas maupun kuantitas hasil.

belum ada cara pengendalian dan pemberantasannya yang efektif. perbanyakan secara vegetatif biasa misalnya kentang dan jeruk karena virus akan terbawa oleh keturunanannyaIsolasi dan penaman jaringan yang bebas virus (meristem) secara in vitro telah berhasil memproduksi klon kentang dan jeruk bebas virus.