Embryo Culture

1
Embryo Culture Haploid Culture

• Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc.

2
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

3
Aplikasi

• 1. Memecahkan dormansi
• 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

• 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

5

• 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

6
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

7

• 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)

8

• 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

9
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 2n2x24
• Lycopersicum chmiclewskii 2n2x24
• (sumber gen dg kandungan gula tinggi)
• Spesies dg struktur genom berbeda
• Kacang hijau Vigna radiata 2n2x22
• Vigna glabrescens 2n4x24
• (sumber gen tahan serangga)

10

• 2. Sintesa spesies alopoliploid
• Turnip (B. campestris, 2n2x16) X
• Kol (B.oleracea, 2n2x18) Oilseed rape (B.
  napus, 2n4x34)
• Gandum tetraploid (Triticum turgidum, 2n4x28)
  X Rye (Secale cereale, 2n2x14) Triticale
  (Triticosecale, 2n6x42).

11

• 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 (2n2x14) x H. bulbosum
  (2n2x14) H. vulgare x7.
• Karena kromosom tereliminasi

12
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

13
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

14
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

15
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.

16
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