Monday 27 March 2017

PERBANYAKAN MIKRO/MICRO PROPAGATION

Bahan bacaan :


PERBANYAKAN MIKRO/MICRO PROPAGATION

Di alam reproduksi asexual terjadi baik melalui cara ::
1.    vegetative : regenerasi  tanaman baru melalui bagian vegetatif
2.    apomixis : perkembangan biji tanpa meiosis  dan fertilisasi

Reproduksi vegetatif menghasilkan tanaman secara genetik identik dan digunakan secara luas untuk perbanyakan dan multiplikasi tanaman hortikultur yang penting.Penggandaan  tanaman yang genetik identik melalui cara asexual disebut clonal propagation ,dan kumpulan individu secara genetik serupa diperoleh dari satu  individu melalui perbanyakan asexual disebut clone.  Istilah Clone pertama kali digunakan oleh Webber ( 1903) pada tanaman yang di budi dayakan secara vegetatif.
Perbanyakan clone secara in vitro disebut micropropagation (perbanyakan mikro ).

In vitro  secara harfiah adalah “dalam kaca “secara umum diaplikasikan kepada mempelajari material hidup dilaksanakan diluar organisma hidup dimana material tersebut diperoleh, contoh kultur jaringan
  
Micropropagation memiliki beberapa  keuntungan dibandingkan dengan perbanyakan secara konvensional  seperti :

1.    Tanaman dapat diproduksi dalam jumlah besar dari satu explant dalam waktu yang singkat dan ruang yang terbatas.
2.    In vitro tanaman kultur bebas penyakit
3.    micropropagation dapat dilakukan sepanjang tahun tidak tergantung pada perubahan musim.

Proses micropropagation melalui 4 tahap :

1.    Pemilihan explant yang sesuai, sterilisasinya dan transfer ke media hara.
2.    Proliferasi tunas pada medium penggandaan
3.    Transfer tunas ke medium tempat tumbuhnya perakaran
4.    Tranplantasi tanaman  ke tanah

PENGGANDAAN TUNAS

Penggandaan in vitro  tunas melibatkan tiga cara pendekatan :

1.    penggandaan melalui kultur kalus
2.    penggandaan tunas tambahan
3.    penggandaan melalui tunas apical dan tunas samping

I. Penggandaan melalui kultur kalus :

Sejumlah bear plantlets dapat diperoleh dari kallus, baik melalui pembentukan tunas-akar atau somatic embryogenesis.Produksi yang banyak sekali dari kalus diikuti oleh regenerasi tunas merupakan metode ideal perbanyakan skala besar tanaman yang diperlukan namun ada dua kekurangan :
1.    adanya sub-culture yang berulang-ulang kapasitas jumlah besar kalus untuk menghasilkan tunas dikurangi bahkan bisa tidak terjadi.
2.     tingkat aneuploidy, polyploidy dan perkembangan sel yang genetik menyimpang meningkat cepat menghasilkan tanaman yang berbeda dari induknya.

Oleh sebab itu penggandaan tunas melalui kaus kurang dipilih.

II. Penggandaan tunas adventif (adventitious shoots = tunas yang tumbuh pada tempat yang tidak biasa ).

adventitious shoots : adalah batang  atau struktur daun yang tumbuh alami pada tanaman atau tempat selain dari daerah axil daun yang normal.

Struktur  ini termasuk batang,akar umbi  , ubi-ubian, corms dan rhizome/akar. Pada kebanyakan tanaman hortikultura,perbanyakan vegetatif melalui  tunas adventif  merupakan cara komersial .contoh, di alam tunas yang tumbuh pada daun begonia dan beberapa tanaman hias.

Pada kultur pembentukan  tunas adventif dapat juga  dipacu menggunakan kombinasi yang tepat zat tumbuh pada media. Tunas adventif juga dapat di pacu pada daun dan potongan batang, bahkan pada species yang secara normal tidak diperbanyak  melalui vegetatif. e.g.Brassica.

Tunas adventif dapat dibentuk dari potongan tunas apex, Pada anggur dari potongan ujung tunas dapat diperoleh lebih dari 8000 tanaman dalam waktu 3-4 bulan. Tanaman Pinguicula biasanya diperbanyak dengan potongan daun, dengan cara metoda konvensional dihasilkan  hanya satu tanaman dari setiap daun, namun melalui kultur didapatkan 15 kali lebih banyak.
African violet secara konvensional diperoleh satu atau lebih tunas dari potongan daun, Kultur in vitro petiole menghasilkan sampai 20.000 planlets dari tiap petiole.
Perkembangan adventitious shoot langsung dari potongan organ disukai untuk perbanyakan clonal dibandingkan dari metoda pembentukan kallus karena pada yang pertama individu diploid dihasilkan sedang yang kedua seringkali dihasilkan tanaman yang selnya abnormal.

3.    Penggandaan tunas apical dan axillary.
     
     Tunas apical adalah yang terdapat pada bagian ujung tunas yang tumbuh sedangkan axillary shoot adalah yang tumbuh pada posisi normal  tanaman pada bagian axil setiap daun.
Setiap mata tunas berpotensi untuk tumbuh menjadi tunas. Apical dominant memegang peranan penting dalam pertumbuhan axillary bud dan di atur oleh campuran zat tumbuh.
Untuk memulai kultur, shoot tip ditempatkan pada media yang mengandung sitokinin konsentrasi rendah(0.05- 5 mg/l BAP )dan auxin (0,01-0,1 mg/l IBA), level sitokinin secara bertahap ditingkatkan pada setiap subculture sampai tingkat yang diinginkan dimana proliferasi diperoleh.

PERAKARAN  IN VITRO  TUNAS

Adventif dan tunas axillary tumbuh  pada kultur  tidak memiliki akar. Sebab itu mereka harus di pindahkan ke media perangsang pembentukan  akar, yang dalam komposisi zat tumbuhnya berbeda dari media penggandaan tunas. Bagian basal potongan tunas diperlakukan dengan zat perangsang perakaran dan ditanam dalam pot.
Inisiasi perakaran seringkali merupakan tahapan yang sangat berat pada perbanyakan in vitro karena tunas harus diperlakukan secara individu bukan secara kelompok.
Semua sitokinin menghambat perakaran, penggunaan kinetin menggantikan BAP pada tahap akhir penggandaan meningkatkan perakaran. Perakaran juga ditingkat dengan menurunkan konsentrasi garam makro sampai setengah aau kurang,dan konsentrasi sucrose dari 2-3% menjadi 0,5-1 %.

TRANSPLANTASI

 Tanaman seara hati-hati di ambil dari media dan di pindahkan ke tanah.Kelembaban tinggi (90 -100% harus dipelihara selama 10 – 15 hari.Hal ini dapat dilakukan dengan menutup pot tanaman dengan polythene yang di buat lubang untuk aerasi.
Waktu yang baik untuk transplanting adalah ketika akar mulai muncul dan daun mulai tumbuh serta sudah dapat melaksanakan fotosintesa.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERBANYAKAN MIKRO (MICRO PROPAGATION ).

1.    Tanaman Donor dan explant: kondisi fisiologi tanaman donor dan explant sangat mempengaruhi morfogenesis dan tingkat proliferasi/pelipat gandaandalam sistem perbanyakan mikro. Explant yang mengandung sejumlah besar jaringan meristem lebih sesuai.Exlant diperoleh dari bagian muda tanaman memberikan hasil yang lebih baik daripada bagian yang tua.Sifat explant dalam kultur ditentukan oleh tahap pertumbuhan tanaman induk dan musim waktu mengambil explant.

Sebagian besar tanaman siap di kulturkan ketika menggunakan explant dari tanaman yang aktif tumbuh, namun yang lain mungkin menghasilkan tunas hanya dari tanaman yang sedang dorman. Umbi/bulb Lilium speciosum menumbuhkan ”bulbils”nya ketika diambil dari tanaman selama spring dan autum dan tidak tumbuh ketika diambil pada musim summer dan winter.

2.     Media : Secara keseluruhan perbanyakan mikro  dari explant langsung dikontrol oleh komposisi media.konsentrasi tinggi sitokinin dapat mempercepat pembentukan tunas namun pertumbuhan individu masing-masing tunas dapat di halangi/tahan.
Pada tanaman berdaun tropik konsentrasi fosfat yang ada pada media mempengaruhi ukuran dan jumlah tunas yang dihasilkan pada kultur ujung batang/tip culture.Pada tanaman wortel , tingkat potassium pada media mempengaruhi jumlah embryo somatik. Arang sekitar 2% seringkali ditambahkan pada media hara, fungsinya menyerap campuran aromatik. Arang mencegah ”pencoklatan” pada kultur jaringan dan merangsang embryogenesis dan pembentukan akar.
  
3.    Cahaya : cahaya memegang peranan penting untuk mendorong morfogenesis pada kultur jaringan. Intensitas cahaya yang sesuai bagi perbanyakan mikro adalah 1000 lux Intensitas cahaya rendah menghasilkan tunas yang hijau dan tinggi,sedangkan intensitas cahaya tinggi mendorong perakaran yang lebih baik.
Lebih banyak tunas adventif dihasilkan pada kultur jaringan Allium cepa dalam 16 jam/hari daripada 8 jam/hari.Pada kultur tunas Solanum tuberosum pembentukan node lebih cepat terjadi pada penyinaran yang terus menerus, dan lebih sedikit node dan tunas yang lebih lemah terbentuk pada penyinaran 8 jam/hari.
   
4.    Temperatur:Kultur jaringan biasanya ditempatkan  pada 24o C . Namun beberapa species tanaman memerlukan temperatur yang bervariasi untuk inisiasi akar dan tunas. Pada Asparagus kultur ujung tunas tumbuh lebih baik pada 27 C,sedangkan segment petiole persilangan Begonia dan Cheimanta menghasilkan jumlah tunas yang banyak pada 18o C. Species tropik memerlukan temperatur yang lebih tinggi, untuk tanaman kurma /date memerlukan 27o C dan Monsterra deliciosa  30o C

PENGGUNAAN PERBANYAKAN  MIKRO

1.    Perbanyakan in vitro merupakan alat yang atraktif dan potensial untuk cloning yang cepat tanaman yang diinginkan. Cultivar baru yang terpilih dapat di perbanyak dengan cepat sampai beberapa ribu dalam beberapa bulan tidak menunggu tahunan. Lagi pula pada kultur jaringan perbanyakan tanaman dapat berlangsung sepanjang tahun tanpa tergantung pada musim.
2.    Beberapa heterozygous tanaman hortikultura seperti Gerberra dan Anthurium yang biasanya diperbanyak hanya dengan biji sekarang dapat di klone secara cepat dari tanaman pilihan untuk vigour dan warna.
3.    Sebagian besar perbanyakan vegetatif tanaman rentan terhadap infeksi virus. Keuntungan penggunaan perbanyakan mikro terletak pada hasil yang cepat bahan yang bebas penyakit. Teknik ”  meristem tip culture ” di kombinasi dengan perlakuan pemanasan tanaman induk ,sekarang dikembangkan untuk in vitro  menghilangkan virus dari bahan stock yang terinfeksi.
4.    Pada sejumlah tanaman  produksi biji hibrid sangat mahal, Biaya produksi biji hibrid tersebut dapat dikurangi melalui tanaman induk yang diinginkan. Broccoli, cabbage dan cauliflower contoh tanaman yang sekarang diperbanyak secara in vitro dan tanaman induk yang di kehendaki tersebut dapat dilipat gandakan untuk produksi langsung biji hibrid
5.    Perbanyakan  mikro memiliki nilai yang besar sebagai sistem yang potensial penyimpanan germplasm
6.    Kultur jaringan dapat digunakan untuk mengurangi keperluan ruang yang bertambah pada kebun bibir komersial untuk tempat pemeliharaan tanaman stock.
   


    







No comments:

Post a Comment