KULTUR ORGAN

• Merupakan jenis kultur pertama dalam kultur in vitro yang berhasil dilakukan.

• Dalam ilmu fisiologi digunakan dalam studi diferensiasi dan fungsi jar. khusus

• Dapat dibedakan atas :1. Kultur akar2. Kultur meristem3. Kultur pucuk4. Kultur embrio

KULTUR AKAR

Kote dan Robins ; pertama kali melakukan penelitian kultur akar pada tanaman legum dan serealia (tidak berhasil mendapatkan pertumbuhan dari potongan akar).

White ;melakukan kultur akar tomat menggunakan garam mineral, sukrosa dan ekstrak ragi. Berhasil menggunakan tanaman tembakau (Nicotiana sp)

Kultur Akar

•Kultur akar yang sudah diisolasi pada umumnya mempunyai sifat morfologi yang sama dengan akar pada tanaman yaitu mempunyai “quiscent center” dan pola penyebaran pembuluh yang masih dipertahankan.

•Kultur akar ditumbuhkan dalam media cair dengan pengocokan pada kecepatan rendah.

•Pertumbuhan akar di dalam kultur dipengaruhi oleh beberapa faktor :▫Garam makro dan mikro. Besi (Fe)

harus ditambahkan dalam bentuk khelat (NaFeEDTA)

▫sukrosa sebagai sumber karbon (1,5-2%), vitamin dan asam amino

▫Penambahan auksin dan sitokinin tidak selalu dibutuhkan terutama sitokinin.

▫Faktor lingkungan berupa pH media (5 - 5,5 ; untuk pemanjangan akar, untuk inisiasi akar lateral pH media yang dibutuhkan 6 – 6,5), cahaya rendah.

•Sumber eksplan untuk inisiasi kultur akar sebaiknya berasal dari akar kecambah atau akar adventif yang muncul dari kalus.

•Prosedur dalam kultur akar terdiri dari :▫Pengecambahan biji secara aseptik

▫Inisiasi kultur akar ; ujung akar 1 cm

▫Subkultur : setiap minggu

KULTUR MERISTEM

•Merupakan kultur jaringan tanaman dengan eksplan berupa jaringan meristem yaitu meristem pucuk terminal dan aksilar.

•Tujuan kultur meristem : ▫untuk perbanyakan tanaman terutama tanaman hortikultura.

▫Eliminasi virus dari bahan tanaman dan penyimpanan plasma nutfah bebas virus dengan cryopreservasi (penyimpanan suhu rendah)

Sebelum eksplan ditanam, terlebih dulu dilakukan terapi suhu tinggi (Heat Therapy).

Suhu yang digunakan untuk terapi harus maksimal untuk eliminasi virus tetapi tidak boleh mematikan jaringan tanaman.

Suhu yang digunakan berkisar 36-37 C ⁰selama beberapa hari sampai 1 bulan. Suhu, lamanya penyinaran dan intensitas disesuaikan dengan kondisi eksplan.Alternatif mempelajari kultur tanaman bebas virus adalah dengan kultur kalus. Kelemahan: terjadi variasi somaklonal.

•Meristem berdiameter sekitar 0,1 mm dan panjang sekitar 0,25 mm, tersusun atas sel-sel yang aktif membelah dan sel-sel yang belum terdiferensiasi pada ujung tunas maupun akar.

•Meristem tidak memiliki sistem jaringan pembuluh sehingga tidak dapat diinfeksi virus secara sistemik.

•Meristem tertutup oleh primordia daun sehingga bersifat aseptik.

•Eksplan dapat berupa mata tunas steril atau nodus steril, ditumbuhkan pada media hingga menjadi plantlet.

•Deteksi adanya virus pada plantlet.

Baberapa senyawa kimia dapat ditambahkan untuk meningkatkan eliminasi virus yaitu 1-𝞫-D-1-H-ribofuranosyl-1,2-4triazole carboxamide (ribavirin, virazole).

Konsentrasi berkisar 0-100mg/L, lamanya kultur berada pada media dengan penambahan senyawa tersebut tergantung eksplan.Pendeteksian badan inklusi virus menggunakan mikroskop elektron, pendeteksian komponen virus menggunakan polymerase chain reaction (PCR) atau ELISA.

Sekelompok tanaman berupa klon hasil dari kultur meristem disebut Meriklon (Mericlone)

White menghasilkan meriklon tomat. Kultur akar tomat diinokulasikan dengan virus. Ternyata pada akar hasil sub kultur , tidak mengandung virus.

Meriklon diharapkan akan menghasilkan tanaman bebas virus apabila telah diaklimatisasi.

KULTUR PUCUK (Shoot tip Culture) Tujuan : untuk perbanyakan vegetatif

tanaman. Ukuran pucuk yang digunakan dalam

kultur pucuk 0,3 – 1 cm. Pertumbuhan pucuk pada umumnya

memerlukan zpt dalam media. Tahapan pertumbuhan dan tipe

pertumbuhan menentukan jenis dan konsentrasi zpt yang dibutuhkan

Auksin yang biasa digunakan : IAA, NAA dan IBA

Sitokinin : BAP dan kinetin

Kultur Pucuk

KULTUR EMBRIO Embrio terbentuk melalui proses

embriogenesis, baik sebagai kelanjutan proses penyerbukan (embriogenesis zigotik) maupun melalui proses embriogenesis somatik.

Kultur embrio zigotik dapat mempercepat proses embriogenesis bagi tanaman yang mengalami embriogenesis lambat atau selalu mengalami aborsi.

Seringkali embrio sulit dipisahkan sehingga keseluruhan ovul (bakal biji) harus diisolasi. Dikenal dengan kultur ovul-embrio

•Kultur embrio diperlukan untuk embrio yang mempunyai masalah :▫Masa dormansi yang panjang▫ Hasil persilangan interspesifik yang tidak kompatibel dengan endospermnya.

▫Endosperm yang rusak seperti kelapa kopyor

▫Embrio tanpa endosperm.

•Selain untuk mengatasi masalah tersebut kultur embrio juga digunakan untuk mengamati perkembangan embrio, serta mempelajari kemampuan regenerasi dari potongan embrio

•Problem inkompatibel post zygotic dapat diatasi dengan kultur embrio yang disebut embryo rescue. Telah berhasil dilakukan pada embrio hasil silangan Solanum melongena dengan S.khasianum.

•KULTUR EMBRIO SOMATIK•Proses kultur embrio somatik : 1. inisiasi/Induksi. Induksi sel untuk membentuk sel yang bersi- fat embrionik. Dipengaruhi oleh : komposisi media, eksplan, 2. Proliferasi. Bermultiplikasinya sel embrionik Media terbaik : cair karena respon lebih ce- pat dan seragam, lebih cepat tumbuh, lebih mudah diamati. 3. Perkembangan dan perkecambahan.

• Kebutuhan akan jenis hara tergantung dari jenis tumbuhannya dan tingkat perkembangan embrio.

•Embrio dewasa pada umumnya hanya membutuhkan garam-garam anorganik dengan sukrosa.

•Pada beberapa embrio diperlukan sukrosa 12% atau osmotikum berupa manitol.

•Embrio sereal ditumbuhkan pada media dengan garam mineral, asam amino dan asam malat serta media yang agak lunak.

Temperatur yang dibutuhkan biasanya tidak sama dengan kultur lainnya. Pada beberapa kultur embrio tanaman diperlukan kondisi dingin untuk merangsang pertumbuhan embrio.

Menurut Raghavan (1966) ada 2 fase perkembangan embrio : Fase Heterotrofik : awal perkembangan embrio yang tergantung dari endosperm.

Fase Autotrofik : embrio mampu mensintesis senyawa yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya.