Download to read offline
![KULTUR JARINGAN EKOSARI[Compatibility Mode].pdf](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/kulturjaringanekosaricompatibilitymode-221009114345-da85ae89-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Lect 9 - Kultur Jaringan.pptx
- 1. Lecture 9 Kultur Jaringan& Sel Tanaman FARMASI – UHAMKA 2019 Etin Diah Permanasari
- 2. Kultur Jaringan &Sel Tanaman a. Prinsip Kultur Jaringan & Sel Tanaman b. Teknik Kultur Jaringan & Sel Tanaman c. Produk dari Kultur Sel Tanaman
- 3. Kultur Jaringan Tanaman •Mengkultur dan membiakkan jaringan tanaman merupakan dasar bagi Bioteknologi tanaman. • Perbanyakan tanaman secara vegetatif (menggunakan bagian organ pertumbuhan tanaman) merupakan alternatif dalam upaya mendapatkan bibit tanaman baru yang mempunyai sifat sama dengan induknya. • Prinsip adalah kemampuan jaringan untuk tumbuh pada larutan nutrisi (medium) yang sederhana dan komposisinya diketahui. Kultur jaringan = Tissue culture (Inggris) • Tissue = jaringan, adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. • Culture = kultur atau budi daya.
- 4. Kultur Jaringan/Kultur Invitro/Kultur Sel • Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dalam kondisi aseptik sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman yang lengkap kembali. • Merupakan suatu teknik untuk mengisolasi, sel, protoplasma, jaringan, dan organ dan menumbuhkan bagian tersebut pada nutrisi yang mengandung zat pengatur tumbuh tanaman pada kondisi aseptik,sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman sempurna kembali 4
- 5. Kultur Jaringan &Sel Tanaman
- 6. Prinsip Kultur JaringanTanaman • Kultur Sel/Jaringan Tanaman menggunakan dasar teori sel (Scheiden & Schwan): sel mempunyai kemampuan otonom (mampu tumbuh mandiri), bahkan mempunyai kemampuan TOTIPOTENSI. • TOTIPOTENSI adalah kemampuan sel untuk tumbuh dan berkembang menjadi individu utuh, bila ia dikultur dalam kondisi (medium & lingkungan) yang sesuai, tidak tergantung dari bagian mana sel itu berasal.
- 7. Beberapa Teknik KulturJaringan: 1. Kultur Meristem, yaitu kultur jaringan dengan menggunakan eksplan (bagian tanaman) dari jaringan muda atau meristem 2. Kultur polen atau anther, yaitu teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari serbuk sari atau benang sari 3. Kultur protoplas, yaitu teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari isolat protoplasma (sel hidup yang telah dihilangkan dinding selnya) 4. Kultur kloroplas, yaitu teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan kloroplas untuk memperbaiki sifat tanaman atau membuat varietas baru 5. Kultur persilangan protoplasma (Somatic cross), yaitu penyilangan dua macam protoplasma menjadi satu kemudian dikultur hingga menjadi satu tanaman yang mempunyai sifat baru (gabungan)
- 10.
- 12.
- 13. Possible Result ofFusion of Two Genetically Different Protoplasts = chloroplast = mitochondria = nucleus Fusion heterokaryon cybrid cybrid hybrid hybrid
- 14.
- 15. Prinsip Kultur Jaringan KulturJaringan didefinisikan sebagai teknik membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi individu tanaman yang mempunyai sifat sama seperti induknya.
- 16. Tahapan Kultur JaringanTanaman
- 17. Kultur Jaringan Tanamanmeliputi teknik: 1. Memilih mother plant 2. Mengambil (mengisolasi) bagian jaringan tanaman Eksplan 3. Penanaman dalam medium secara aseptik 4. Inisiasi jaringan dengan inkubasi dalam kondisi ruang yang sesuai 5. Organogenesis 6. Amplifikasi anakan 7. Aklimatisasi di green house 8. Bibit siap tanam
- 18. Step 1. Pemilihanmother plant yg unggul Suckers separated from mother plant View of mother plant and sucker Sword (left) and water sucker (right) Young sucker for micro-propagation
- 19. Step 2. Pengambilanjaringan
- 20. Step 3. Penanamandalam medium
- 21. Step 4. Inisiasijaringan
- 22.
- 23. Step 6. AmplifikasiAnakan
- 24.
- 25. MELAKUKAN AKLIMATISASI • Merupakan masa adaptasitanaman hasil pembiakan secara kultur jaringan yang semula kondisinya terkendali (in vitro), kemudian berubah pada lingkungan lapangan yang kondisinya tidak terkendali lagi (ex vitro). Disamping itu tanaman juga harus mengubah pola hidupnya dari tanaman heterotrof ke autotrof. Planlet Pisang Siap di Aklimatisasi
- 26. Step 8 Bibitsiap taman
- 27. Tanaman seragam danserempak tumbuh dan berbuahnya
- 28. ZAT PENGATUR TUMBUH TANAMAN •Dalam kultur jaringan, dua golongan zat pengatur tumbuh yang sangat penting adalah sitokinin dan auksin. • Zat pengatur tumbuh mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ. • Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel.
- 29. Dasar Kultur JaringanTanaman • Dua Hormon yang mempengaruhi diferensiasi tanaman: – Auxin: merangsang pertumbuhan akar – Cytokinin: merangsang pertumbuhan tunas (shoot) • Rasio kedua hormon itu menentukan perkembangan tanaman: – Auxin ↓Cytokinin = Perkembangan akar – Cytokinin ↓Auxin = Perkembangan tunas (shoot) – Auxin = Cytokinin = Perkembangan kalus
- 31. Faktor Mempengaruhi KuljarTanaman • Media Pertumbuhan – Mineral, Growth factors, Sumber Carbon, Hormon • Faktor Lingkungan – Cahaya, Temperatur, Photoperiod, Sterilitas, Kelembaban • Sumber Eksplan – Sumber jaringan yang lebih muda (umumnya) lebih berhasil untuk dikulturjaringan kan • Genetika Tanaman – Spesies tanaman yang berbeda akan mempunyai karakteristika teknik kultur jaringan yang berbeda pula
- 32. Aplikasi Kuljar Tanaman •Micropropagation • Preservasi Plasma nutfah tanaman • Variasi Somaclonal & seleksi mutasi • Kultur Embryo • Produksi Haploid & Dihaploid • In vitro hybridization – Protoplast Fusion • Produksi Tanaman Transgenik (GMO)
- 33. Mikropropagasi • Perbanyakan bibit tanamandalam jumlah banyak dan waktu cepat • Dilakukan di dalam laboratorium • Bibit secara genetik identik
- 34. Konservasi Plasma Nutfah PelestarianBunga bangkai (Amorphophallus titanum)
- 35. Aplikasi Kultur JaringanTanaman
- 36. Aplikasi Kultur JaringanTanaman
- 37. Tanaman Transgenik denganKultur Jaringan • Tanaman transgenik: memanfaatkan DNA rekombinan ditransformasikan ke dalam sel tanaman dikultur menjadi tanaman transgenik yang baru • Contoh tanaman transgenik: o Jagung tahan hama o Tembakau tahan cuaca dingin o Tomat tahan lama o Kedelai tahan terhadap herbisida o dll 37
- 38.
- 39. Aplikasi Kultur JaringanTanaman
- 40. Keuntungan Keuntungan : 1.Bibit (hasil)yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yang singkat 2.Sifat identik dengan induk 3.Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki 4.Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa.
- 41. Kekurangan Kerugian : 1. Bibithasil kultur jaringan sangat rentan terhadap hama penyakit dan udara luar 2. Bagi orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit. 3. Membutuhkan modal ivestasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium khusus), peralatan dan perlengkapan. 4. Diperlukan persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan agar dapat memperoleh hasil yg memuaskan 5. Produk kultur jaringan pd akarnya kurang kokoh 6. Mahal
- 42. Perbedaan Kultur JaringanTanaman vs Kultur Konvensional Kultur Jaringan Kultur Konvensional 1. Prinsip pengklonan sel vegetatif (pucuk, daun, akar, dll.) menjadi tanaman baru 1. Prinsip perbanyakan dengan menggunakan sel generatif (biji) atau vegetatif (stek) 2. Kualitas bibit yang dihasilkan seragam & persis sama dengan induk 2. Kualitas bibit tidak seragam & tidak persis sama dengan induk (krn berasal dari sel generatif) 3. Waktu yang diperlukan relatif lebih cepat 3. Waktu yang diperlukan lama, sesuai dengan umur tanaman 4. Tempat pelaksanaan di sebuah laboratorium dan greenhouse 4. Budidaya dilakukan di lahan yang luas 5. Bibit dalam jumlah yang besar dapat dihasilkan dalam waktu singkat (sama) & satu tempat (lab.) 5. Bibit dalam jumlah besar dihasilkan pada lahan yang sangat luas & waktu yang lama 6. Dapat dilakukan usaha perbaikan galur bibit tanaman melalui rekayasa genetika 6. Perbaikan galur bibit dilakukan scr konvensional melalui persilangan (okulasi) atau penyerbukan silang 7. Dapat dihasilkan bahan kimia komersial tanpa perlu menumbuhkan tanaman utuhnya 7. Untuk menghasilkan bahan kimia komersial kita harus menanam tanaman tsb, baru kemudian dilakukan ekstraksi 8. Untuk tujuan konservasi sangat hemat waktu, tempat, biaya & tenaga 8. Untuk konservasi harus membutuhkan lahan, waktu, tenaga biaya yang besar
- 43.
- 44. Kultur Sel Tanaman •Kultur Sel = Cell culture (Inggris) – Cell = sel, adalah satuan terkecil dari mahluk hidup – Culture = kultur atau budidaya • Kultur sel didefinisikan sebagai teknik memproduksi suatu metabolit yang dihasilkan tanaman dengan mengkultur sel yang menghasilkannya.
- 45. Prinsip Kultur SelTanaman • Gambaran khusus mengenai tanaman berbiji adalah bahwa ia mensintesis metabolit : terpenoid, steroid, alkaloid, minyak atsiri dan pigmen. • Kultur sel tanaman dapat dipakai untuk mengungkapkan lintasan biokimiawi yang diperlukan untuk biosintesisnya, menimbun dan merombak produk metabolik, dan dalam beberapa hal dapat sekaligus untuk memproduksi bahan kimiawi darinya.
- 46. Prinsip Kultur SelTanaman Teknik kultur sel tanaman untuk memproduksi bahan kimiawi komersial meliputi teknik: 1. Isolasi sel yang memproduksi bahan kimiawi dimaksud 2. Penanaman sel pada medium yang sesuai 3. Inkubasi untuk memperbanyak sel tersebut (Teknik kultur cair dengan dilakukan penggojogan) 4. Pemanenan, setelah dicapai jumlah sel yang maksimal 5. Ekstraksi bahan aktif dari sel
- 47. Produk Metabolit KulturSel Tanaman
- 52. Produksi Metabolit padakultur sel tanaman Industri Produk Spesies tanaman Penggunaan Farmasi Kodein (alkaloid) Diosgenin (steroid) Kuinin (alkaloid) Digoksin Skopolamin (alkaloid) Vinkristin (alkaloid) Curcumin Papaver somniferum Dioscorea deltoidea Cinchona ledgeriana Digitalis lantana Datura stramonium Catharanthus roseus Curcuma sp. Analgesik Anti inflamasi Anti malaria Kardiotonik Anti hipertensi Anti leukimia Pertanian Piretrin Crysanthemum cinerariaefolium Insektisida Makanan - minuman Kuinin (alkaloid) Taumatin (kalkon) Chinchona ledgeriana Thaumatococcus danieli Bahan pemahit Pemanis Kosmetik Shikonin Lithosperum erythrorhizon Pewarna
- 53. Callus culture ofsome commercially important plants Podophyllum hexandrum Azadirachta indica Linum album
- 54. Protocol for establishmentof plant cell suspension cultures
- 55. Seeds of P.hexandrum Germinated seedling Callus culture Suspension culture Batch cultivation Batch cultivation with fluorescence probe Continuous cultivation with cell retention Setric impeller Various steps involved in cell culture
- 56.
- 57. Glossary • Kultur jaringantanaman: teknik untuk memperbanyak tanaman (atau bagian fungsional nya) dari jaringan embrionik, fragmen jaringan, kalus, sel terisolasi atau protoplas tanaman. • Totipotency: kemampuan sel tananam untuk tumbuh dan berkembang menjadi individu tanaman utuh, bila dikultur secara in vitro • Kompetensi: kemampuan potensial endogenous dari suatu sel atau jaringan untuk berkembang sesuai tahapannya • Organogenesis: Proses inisiasi dan perkembangan suatu struktur yang menjadi suatu bentuk organ yang alamiah dan/atau fungsi tertentu. • Embriogenesis: Proses inisiasi dan perkembangan embrio atau struktur yang menyerupai embrio tumbuhan yang berasal dari sel- sel somatik (Somatic embryogenesis).
- 58. 1. Sebutkan danjelaskan hormon pengatur pertumbuhan tanaman. Bagaimana modifikasi dalam kultur jaringan? 2. Gambarkan dan jelaskan langkah dan teknik dalam kultur jaringan 3. Jelaskan dan gambarkan mengenai tanaman transgenik dalam kultur jaringan 58