Embryo Culture & Haploid Culture Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc.

Definisi Kultur Embrio Isolasi secara steril embrio matang ataupun belum matang, dengan tujuan memperoleh tanaman yang viabel 2 macam kultur embrio: Kultur embrio yg belum matang, utk mencegah keguguran : embryo rescue Kultur embrio matang, utk merangsang perkecambahan : embryo culture

Aplikasi 1. Memecahkan dormansi 2. Perkecambahan parasit obligat Pd Musa balbisiana, tdk mungkin memperoleh perkecambahan secara normal Cherry, hazel, acer : tanaman yg memiliki dormansi panjang 2. Perkecambahan parasit obligat Tidak mungkin berkecambah dg cara normal 3. Memendekkan siklus pemuliaan Akibat dormansi benih

4. Menghasilkan tanaman haploid Pd Hordeum vulgare x H. bulbosum, fertilisasi terjadi, tapi kromosom bulbosum tereliminasi dan embrio gugur. 5. Mencegah aborsi embrio pd buah pd persilangan stone fruit, transportasi air dan nutrisi terhenti terlalu cepat, sehingga embrio gugur

6. Mencegah aborsi pd persilangan interspesifik Persilangan ini sering menghasilkan biji dengan endosperm yg tdk sempurna, atau embrio yg lemah, kecil. Co: Kacang, Kapas, Tomat, Padi. 7. Pembiakan vegetatif Embrio dapat digunakan sebagai bahan awal pembiakan vegetatif. Co: Poaceae, Conifer

Faktor yg mempengaruhi kesuksesan kultur embrio Genotipe Pd suatu sp, embrio mudah diisolasi dan tumbuh, sementara tan lain, susah… Tahap (stage) embrio diisolasi The bigger the better Kondisi tumbuh tan. Inang Sebaiknya ditumbuhkan di rumah kaca/ kondisi terkontrol. Embrio mesti cukup besar dan berkualitas tinggi

Kondisi media Hara makro dan mikro Ph 5.0 – 6.0 Sukrosa sbg sumber energi. Embrio belum matang perlu 8 – 12%, matang perlu 3%. Auksin dan sitokinin tidak diperlukan. GA untuk memecahkan dormansi Vitamin (optional) Senyawa organik (opt), air kelapa, casein hydrolisate, glutamin (penting)

Lingkungan Oksigen (perlu oksigen tinggi) Cahaya : kadang embrio perlu ditumbuhkan dlm gelap selama 14 hari, kemudian ditransfer ke cahaya untuk merangsang sintesa klorofil Suhu : kadang perlu perlakuan dingin (vernalisasi, 4oC) untuk memecah dormansi

Wide hybridisation & embryo rescue 1.Introgresi gen penting dari spesies liar yg masih kerabat dekat dg spesies yg akan disilangkan Spesies dg struktur genom serupa Tomat Lycopersicum esculentum 2n=2x=24 Lycopersicum chmiclewskii 2n=2x=24 (sumber gen dg kandungan gula tinggi) Spesies dg struktur genom berbeda Kacang hijau Vigna radiata 2n=2x=22 Vigna glabrescens 2n=4x=24 (sumber gen tahan serangga)

2. Sintesa spesies alopoliploid Turnip (B. campestris, 2n=2x=16) X Kol (B.oleracea, 2n=2x=18) = Oilseed rape (B. napus, 2n=4x=34) Gandum tetraploid (Triticum turgidum, 2n=4x=28) X Rye (Secale cereale, 2n=2x=14) = Triticale (Triticosecale, 2n=6x=42).

3. Produksi triploid (buah tanpa biji) Jeruk triploid Citrus sinensis Diploid citrus X tetraploid citrus = jeruk tanpa biji Pisang triploid Musa acuminata (AA) X Musa balbisiana (BB) = pisang tanpa biji (AAB) 4. Produksi tan. Haploid Hordeum vulgare (2n=2x=14) x H. bulbosum (2n=2x=14) = H. vulgare x=7. Karena kromosom tereliminasi

Embryo rescue pada anggrek Biji mrpkan sumber eksplan yg bagus 1 kapsul anggrek berisi 1500 – 3 juta biji Biji sangat kecil, hampir tdk memiliki cadangan makanan, shg benih sulit berkecambah di tanah. Mudah terancam kekeringan dan serangan hama penyakit Perbanyakan in vitro memberi alternatif lingkungan terproteksi, nutrisi yg cukup, dan bebas serangan bakteri atau jamur

Proses perkecambahan Benih menyerap air melalui testa Embrio mengalami imbibisi, membengkak, pembelahan sel dimulai, dan embrio menembus kulit biji Protocorm terbentuk dari massa embrio Diferensiasi organ dimulai dg pembentukan meristem tunas & rhizoid Jk ada chy, daun terbentuk, diikuti oleh akar sejati. Rhizoid & protocorm tdk berfungsi lagi dan terdegenerasi

Catatan Biji anggrek memiliki kemampuan berkecambah sebelum kapsulnya masak dan membelah/terbuka Lebih baik memakai benih dr kapsul yg belum terbuka, karena sterilisasi lebih mudah, hanya perlu mensterilisasi kapsul

Perkecambahan benih – embryo rescue Sterilisasi kapsul yg belum terbuka dg cara merendam dlm 95% alkohol dan ‘flaming’ Transfer ke laminar, buka kapsul dg menggunakan skalpel steril. Biji dlm kapsul biasanya steril. Jk kapsul sdh terbuka, benih perlu disterilisasi. Rendam dlm 2% NaOCl.

Cara penanaman benih oleh Pierik: Benih ditanam pd permukaan media padat dlm wadah dg permukaan luas, mis. Erlenmeyer. Jgn terlalu banyak benih yg ditanam, supaya jk benih berkecambah, tdk terlampau rapat Perlu subkultur 2 -3 kali sebelum ditransfer ke tanah