KULTUR EMBRIO

LAPORAN

OLEH

SITI KURNIA/090301007

AET-1

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

KULTUR EMBRIO

LAPORAN

OLEH

SITI KURNIA/090301007

AET-1

Laporan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti Praktikal Tes di

Laboratorium Bioteknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara Medan

Disetujui Oleh: Diperiksa Oleh:

Dosen Penanggung Jawab Asisten Korektor

(Prof.Dr.Ir.Rosmayati, MS) (Nida Wafiqah Nabila)

NIP. 198581017 198403 2 001 NIM. 070307014

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

KULTUR EMBRIO

Praktikum dilaksanakan pada tanggal 9 Maret 2011 di Laboratorium

Bioteknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Tujuan dari praktikum adalah untuk mengetahui cara pembuatan media serta

bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan media tersebut.

Terlebih dahulu disiapkan bahan serta alat yang akan digunakan. Alatnya

berupa hotplate, erlenmeyer, botol kultur, dan lain sebagainya serta bahan-bahan

yang terdiri atas unsur hara makro, unsur hara mikro, iron, vitamin, agar, sukrosa,

myo-inositol serta NaOH jika larutan terlalu asam (pH di bawah 5,8). Cara

kerjanya dimulai dengan memasukkan semua bahan satu per satu ke dalam

erlenmeyer yang dipanasi di atas hot plate. Ditunggu larutan sampai mendidih.

Setelah itu, angkat media dan tuangkan ke dalam botol kultur. Media yang

terbentuk adalah media padat.

Dari praktikum kultur embrio dihasilkan persentase pertumbuhan jagung

sebesar 100%, durian sebesar 75%, dan jeruk sebesar 100%.

TINJAUAN PUSTAKA

Teknik kultur embrio dan embrio rescue pada dasarnya melibatkan 3

tahapan, yaitu pertama, 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. Keberhasilan pertumbuhan

embrio sangat tergantung dari kesterilan eksplan dan perlakuan saat pengerjaan

(Nugroho dan Heru, 2005).

Sterilisasi permukaan perlu dilakukan 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 yaitu lebih besar dari 2 %. Embrio

muda, embrio dengan endosperm kecil atau embrio kecil dan lemah seringkali

tidak dapat berkecambah secara normal dalam kondisi biasa

(Mariska dan Purnamaningsih, 2001).

Yang kedua adalah 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 harus tetap dijaga juga

agar isolasi dilakukan dalam kondisi tetap aseptis. Embrio yang telah diisolasi

selanjutnya ditanam pada media yang telah dipersiapkan (Starling et al, 1986).

Yang ketiga adalah 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. Kultur embrio lebih mudah dilakukan dibandingkan dengan

penyelamatan embrio, disebabkan karena embrio yang ditanam adalah embrio

yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang digunakan juga

sangat sederhana (http://www.fp.unud.ac.id, 2011).

Perkembangan embrio muda perlu didukung pada awalnya sehingga

radicula dan plumula dapat berkembang sempurna sebelum embrio ini

berkecambah. Untuk itu, nutrisi yang lebih lengkap beserta vitamin seperti

nicotinic acid, biotin, vitamin C, vitamin B perlu ditambahkan pada media kultur

embrio muda ini. Hormon tanaman umumnya tidak ditambahkan dalam media

kultur embrio karena penambahan hormon tanaman kemungkinan dapat

merangsang terbentuknya kalus pada embrio. Kalus umumnya tidak diinginan

pada kultur embrio mengingat tujuan kulturnya adalah untuk merangsang

perkecambahan embrio. Pada beberapa kasus, terutama untuk embrio muda atau

embrio yang mengalami dormansi, penambahan giberellin dalam media kultur

dapat dilakukan. Untuk pengecambahan embrio umumnya digunakan media padat

sehingga agar pada konsentrasi 0,8 sampai 1,6 % ditambahkan ke dalam media.

Media cair kadangkala diperlukan untuk pengecambahan, misalnya pada embrio

kelapa. Kondisi pengecambahan ini memodifikasi kondisi alamiah

perkecambahan buah kelapa dimana nutrisi tersedia dari endosperm yang cair

yaitu berupa air kelapa. Apabila media cair digunakan untuk pengecambahan,

umumnya kultur ditempatkan di atas shaker (alat penggojok) untuk menghindari

kekurangan oksigen pada eksplan yang dapat menyebabkan eksplan mati

(Hendaryono dan Wijayani, 2002 ).

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 umumnya telah memiliki radicula dan plumula. Media yang umum

digunakan untuk pengecambahan embrio adalah media Knudson dan Vacin Went

(untuk anggrek), Media MS dalam ½ konsentrasi garam-garamnya. Dalam

pengecambahan embrio dewasa umumnya vitamin tidak ditambahkan dalam

media, namun sumber karbon tetap diperlukan meskipun dalam konsentrasi yang

lebih rendah (umumnya 20 g/l). Akan tetapi, dalam pengecambahan embrio muda

diperlukan media yang lebih kompleks (Katuuk, 1989).

Berdasarkan tujuan dan jenis embrio yang dikulurkan, kultur embrio

digolongkan menjadi 3, yaitu:

1) Kultur embrio muda (immature embrio 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 Embrio Rescue (Penyelamatan Embrio)

2) Kultur embrio dewasa (mature embrio culture). Kultur embrio dewasa

dilakukan dengan membudidayakan embrio yang telah dewasa.

3) Kultur embrio non zigotik. Embrio non zigotik dihasilkan dari kultur organ

yang melalui fase pertumbuhan kalus

(Zulkarnain, 2009).

BAHAN DAN ALAT

Bahan

Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah embrio jagung,

durian dan jeruk sebagai bahan praktikum, media MS + GA3 0,5 ppm sebagai

media tumbuh embrio, benlate 2 g/l + dithane M-45 2 g/l, tween-20, chlorox

digunakan sebagai bahan sterilisasi eksplan, alkohol 96 % digunakan untuk

mensterilkan LAF, dan aquadest steril digunakan sebagai bahan pencuci eksplan

setelah direndam.

Alat

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah petridish

digunakan sebagai tempat eksplan yang sudah steril, Laminar Air Flow digunakan

sebagai meja kerja steril, botol kultur sebagai tempat media tumbuh dan eksplan,

pinset digunakan untuk memindahkan eksplan, erlenmeyer digunakan sebagai

wadah larutan fungisida maupun aquadest, scalpel digunakan untuk membelah biji

saat akan mengambil embrionya, pipet digunakan untuk meneteskan larutan

fungisida, dan handsprayer digunakan sebagai alat penyemprot alkohol.

4

PROSEDUR PERCOBAAN

a. Sterilisasi Eksplan

- Dicuci eksplan dengan detergen selama 30 menit sambil terus digojok

kemudian dibilas dengan air mengalir

- Dilakukan pengerjaan selanjutnya di Laminar Air Flow (LAF) yang

sudah dibersihkan/disterilkan dengan alkohol 96 %

- Direndam eksplan yang sudah bersih dalam larutan fungisida Benlate 2

gl + dithane M-45 2 g/l + tween-20 sebanyak 2-3 tetes, kemudian

digojok selama 30 menit. Selanjutnya dibilas dengan aquades steril

minimal sebanyak 3x

- Direndam eksplan dalam larutan Clorox 20 % + tween-20 selama 10

menit sambil digojok kemudian dibilas kemudian dengan aquadest

steril minimal sebanyak 3x

- Direndam eksplan dalam larutan Clorox 10 % + tween-20 selama 15

menit sambil digojok kemudian dibilas dengan aquadest steril minimal

sebanyak 3x

- Direndam eksplan dalam larutan Betadine 5 % selama 10 menit sambil

digojok kemudian dibilas dengan aquadest steril minimal sebanyak 3x

b. Penanaman Eksplan

- Dipindahkan eksplan yang sudah steril ke dalam petridish

- Dibuka polong buncis kemudian diambil embrionya lalu ditanam pada

media MS, diinkubasi pada suhu 250C pada keadaan terang

- Diamati perkembangannya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

a. Jagung

% Tumbuh =

( ) 100%

=

100%

= 100 %

b. Durian

% Tumbuh =

( ) 100%

=

100%

= 75 %

c. Jeruk Manis

% Tumbuh =

( ) 100%

=

100%

= 100 %

Pembahasan

Salah satu tujuan dari penanaman embrio secara aseptis di dalam media

adalah untuk menyelamatkan embrio itu sendiri. Sering terjadi permasalahan yang

dijumpai setelah terjadi persilangan buatan antara lain buah yang terbentuk gugur

saat embrio belum matang, terbentuk buah dengan endosperm yang kecil atau

terbentuk buah dengan embrio yang kecil dan lemah. Kondisi tersebut dapat

menghambat program pemuliaan tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Mariska

dan Purnamaningsih (2001) yang menyatakan bahwa embrio muda, embrio

dengan endosperm kecil atau embrio kecil dan lemah seringkali tidak dapat

berkecambah secara normal dalam kondisi biasa.

Pada percobaan ini digunakan bahan berupa embrio durian, embrio jagung

dan embrio jeruk manis. Embrio yang paling sulit untuk diambil yaitu embrio

jeruk manis karena kulit bijinya yang berlendir dan licin. Hal ini dipersulit lagi

dengan pengambilan embrio yang dilakukan dengan menggunakan pinset dan

scalpel karena kondisi embrio harus dalam keadaan steril. Hal ini sesuai dengan

literatur Nugroho dan Heru (2005) yang menyatakan bahwa keberhasilan

pertumbuhan embrio sangat tergantung dari kesterilan eksplan dan perlakuan saat

pengerjaan.

Berdasarkan tujuan dan jenis embrio yang dikulturkan, kultur embrio

digolongkan menjadi 3 bagian. Pertama, kultur embrio muda (immature embrio

culture). Kedua, yaitu kultur embrio dewasa (mature embrio culture) dan yang

ketiga adalah kultur embrio non zigotik. Terdapat kelebihan kultur embrio dewasa

dibandingkan kultur embrio muda, karena embrio yang ditanam adalah embrio

yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang digunakan juga

sangat sederhana. Hal ini sesuai dengan literatur http://www.fp.unud.ac.id (2011)

yang menyatakan bahwa kultur embrio lebih mudah dilakukan dibandingkan

dengan penyelamatan embrio, disebabkan karena embrio yang ditanam adalah

embrio yang telah berkembang sempurna sehingga media tanaman yang

digunakan juga sangat sederhana.

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa persentase

pertumbuhan jagung dan jeruk sebesar 100%. Ini menunjukkan bahwa tidak ada

satu pun eksplan yang terkontaminasi sehingga seluruh eksplan dapat tumbuh. Hal

ini sesuai dengan literatur dari Mariska dan Purnamaningsih (2001) bahwa

sterilisasi merupakan hal penting yang harus dilakukan dalam kegiatan kultur

embrio karena sterilisasi dapat menghindari timbulnya kontaminan baik eksternal

maupun internal.

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa persentase

pertumbuhan durian sebesar 75%. Hal ini disebabkan sterilisasi tidak dilakukan

dengan sebaiknya sehingga menimbulkan kontaminasi. Hal ini sesuai dengan

literatur dari Mariska dan Purnamaningsih (2001) bahwa sterilisasi permukaan

perlu dilakukan pada buah ataupun biji untuk mensterilkan permukaan buah/biji

sehingga pada waktu isolasi embrio tidak terdapat sumber kontaminan.

Percobaan kultur embrio ini menggunakan media MS+GA3. Media ini

merupakan media yang paling cocok bagi kultur embrio. Hal ini sesuai dengan

literatur dari Katuuk (1989) yang menyatakan bahwa kebutuhan nutrisi di dalam

media untuk pengecambahan embrio 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 umumnya telah

memiliki radicula dan plumula.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Kultur embrio pada percobaan ini menggunakan media GA3.

2. Tujuan mengkulturkan embrio muda adalah menanam embrio yang

terdapat pada buah muda sebelum buah tersebut gugur.

3. Dari praktikum kultur embrio dihasilkan persentase pertumbuhan jagung

sebesar 100%, durian sebesar 75%, dan jeruk sebesar 100%.

4. Embrio kultur dewasa diambil dari buah yang telah masak penuh dengan

tujuan merangsang perkecambahan dan menumbuhkan embrio tersebut

secara invitro.

5. Teknik untuk menanam embrio muda dikenal dengan sebutan

penyelamatan embrio, yang juga menjadi salah satu tujuan dari kultur

embrio.

Saran

Sebaiknya embrio yang digunakan dalam kultur kalus ini harus dalam

keadaan utuh dan tidak terluka agar dapat tumbuh dengan baik saat dikulturkan.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/kultur-jaringan-tanaman/5-pembentukan-kultur

aseptik/. Diakses tanggal 12 Maret 2011.

Hendaryono, D. P. S. dan A Wijayani. 2002. Teknik Kultur Jaringan. Kanisius.

Yogyakarta.

Katuuk,J.R.P.1989. Teknik Kultur Jaringan dalam Mikropropagasi Tanaman.

Jakarta : Depdikbsud,Direktorat Jenderal Pendidikan.

Mariska, I. dan R. Purnamaningsih. 2001. Perbanyakan vegetatif tanaman tahunan

melalui kultur in vitro. Jurnal Litbang Pertanian 20 (1) : 1-8.

Nugroho, A dan Heru. S., 2005. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan.

Penebar Swadaya. Jakarta.

Starling, R.J., H.J. Newburry, dan J.A . Callow, 1986. Putative Auxin Receptors

in Tobacco Callus. University of Birmingham. UK.

Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara, Jakarta.