Perkembangan Aplikasi Teknik Kriopreservasi Untuk Konservasi Dan Mendukung Program Pemuliaan Tanaman

In the beginning, cryopreservationtechnique was primarily used for germplasmslong-term storage as passive collection because cell divisionand metabolism process can be stopped at super lowtemperature, commonly in liquid nitrogen. The technique issuitable for vegetative propagated plants and recalcitrantseeds. Recently, its application is extending for storing manyspecies and orthodox seeds. In this paper, the developmentof cryopreservation application is discussed. In Indonesia,cryopreservation is being studied but the application ofcryopreservation has been significantly developed abroad.The application of cryopreservation technique is not only forpreserving passive collections but also for storing activecollections, including to provide plant materials for hybridization,cellular engineering, genetic transformation, as wellas pathogens eradication or cryotherapy. It is concluded thatcryopreservation plays an important role in conventional andmodern plant breeding program

Regeneration of Pruatjan (Pimpinella pruatjan Molk): Axillary Bud Proliferation and Encapsulation

Purwoceng (Pimpinella alpina KDS atau Pimpinella pruatjan Molk.) merupakan tanaman obat asli Indonesia yang terancam punah. Akarnya dapat dimanfaatkan sebagai obat afrodisiak, diuretik, dan tonik. Teknik kultur in vitro merupakan teknologi alternatif yang dapat diterapkan untuk konservasi dan perbanyakan tanaman tersebut. Mikropropagasi telah dilakukan melalui jalur organogenesis dengan proliferasi tunas aksilar dan enkapsulasi. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan BB-Biogen, Bogor mulai tahun 2004 hingga 2005. Penelitian ini terbagi atas empat percobaan, yaitu (1) optimasi lingkungan tumbuh kultur, (2) optimasi formulasi media untuk proliferasi tunas aksilar dan enkapsulasi tunas aksilar, (3) induksi perakaran, dan (4) aklimatisasi. Kondisi lingkungan kultur yang optimum adalah di growth chamber dengan suhu 9oC dan intensitas cahaya 1000 lux. Formulasi media terbaik untuk proliferasi tunas aksilar adalah media DKW dengan penambahan BA 4 ppm dengan eksplan berupa tunas tanpa daun. Penggunaan arginin 100 ppm lebih baik daripada glutamin 100 ppm dan modifikasi vitamin (mioinositol 100 ppm dan thiamine-HCl 1 ppm). Pada media yang sama, pertumbuhan tunas aksilar terenkapsulasi juga paling baik dan tunas tersebut dapat menembus kapsul alginat setelah 4 minggu dalam periode in vitro (85%). Penggunaan NAA 1,0 ppm menginduksi perakaran paling cepat (40 hari) dengan persentase perakaran paling tinggi (100%). Vermikulit bertekstur kasar paling baik untuk aklimatisasi tunas aksilar terenkapsulasi sedangkan arang sekam paling baik untuk aklimatisasi planlet

Pemanfaatan Teknik Kriopreservasi Dalam Penyimpanan Plasma Nutfah Tanaman

The two basic approaches for conservation of plant genetic resources are ex situ and in situ conservation. Cryopreservation is a potential method for long term preservation of plant germplasm. Cryopreservation technique could be used to preserve plant materials with unlimited time (until 20 years) because it bring the materials to metabolically inactive state and completely arrest the growth in liquid nitrogen at –196oC. This method is more efficient in terms of cost, time, space, and labour because it does not require frequenlty subculture. Cryopreservation techniques can be divided in to classical technique and new techniques. Classical technique can be applied to limited species but new techniques can be applied to wide range of species and many types of explant. The success of cryopreservation is not only indicated by the high rate of survival and regenerated culture, but also on the stability level of culture after cryopreservation

INDUKSI KERAGAMAN SOMAKLONAL TANAMAN KANTONG SEMAR (Nepenthes mirabilis) DENGAN MUTAGEN KIMIA KOLKISIN SECARA IN VITRO

Nepenthes merupakan salah satu tanaman yang berada pada tingkat erosi genetik yang tinggi akibat dari penjarahan hutan dan eksploitasi yang berlebihan tanpa diikuti upaya peremajaan. Konsekuensinya, keragaman tanaman ini menjadi sempit seiring dengan punahnya spesies tertentu dari waktu ke waktu. Perbaikan tanaman secara in vitro dapat dilakukan antara lain melalui keragaman somaklonal yang dapat memberikan peluang baru untuk pengembangan bibit yang berguna dalam menunjang program pemuliaan tanaman. Keragaman somaklonal dapat ditingkatkan dengan pemberian mutagen kimia (kolkisin) atau mutagen fisika (radiasi sinar gamma). Eksplan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tunas in vitro dari N. mirabilis. Mutagen yang digunakan adalah mutagen kimia kolkisin (0, 0.05, 0.075, dan 0.1%) dengan lama perendaman tiga hari. Induksi keragaman somaklonal dengan menggunakan kolkisin terbukti dapat meningkatkan keragaman genetik pada tanaman Nepenthes dan kultur lebih mudah beregenerasi. Keragaman somaklonal yang dihasilkan terlihat dari penampilan morfologi dan karakter sitologi. Pada beberapa perlakuan mutasi dihasilkan tanaman varigata/khimera, seperti: daun belang (setrip putih dan hijau), daun dengan ukurannya yang sempit, daun dengan bentuk memanjang, daun dengan ukuran kecil, warna daun lebih gelap, ukuran kantong yang lebih besar diikuti dengan peningkatan ukuran stomata dan jumlah kloroplas. Perlakuan kolkisin 0.05% dapat menginduksi embriogenesis somatik yang sangat potensial dalam perbaikan sifat tanaman. Kata Kunci: Nepenthes mirabilis, keragaman somaklonal, kolkisin

In Vitro Culture Manipulation on Pruatjan for Secondary Metabolite Production

Purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk. atau Pimpinellaalpina KDS.) adalah tanaman obat langka yang dapat dimanfaatkansebagai bahan obat afrodisik, diuretik, dan tonik.Kultur in vitro tidak hanya dapat digunakan untuk konservasidan perbanyakan tanaman, melainkan dapat juga diterapkanuntuk produksi metabolit sekunder. Melalui teknik ini,produksi metabolit sekunder tidak bergantung kepada sumbertanaman di lapang. Penelitian ini dilakukan dengan tujuanuntuk meningkatkan kadar stigmasterol melalui kultur invitro dengan menggunakan prekursor asam mevalonat. Penelitiandibagi menjadi dua tahap, yaitu induksi kalus danmanipulasi kultur in vitro untuk meningkatkan kadar stigmasterol.Pada tahap induksi kalus, terdapat 16 perlakuan yangmerupakan kombinasi perlakuan 2,4-D dan piklorammasing-masing pada taraf 0,5; 1,0; 1,5; dan 2,0 ppm. Untukmeningkatkan kadar stigmasterol, digunakan asam mevalonatpada taraf 0, 250, 500, dan 750 ppm dengan masa inkubasiselama 4 dan 6 minggu. Kandungan stigmasterol dianalisismenggunakan GC-MS. Hasil penelitian menunjukkanbahwa media P2 (DKW + 2,4-D 0,5 ppm + pikloram 1,0ppm) adalah media terbaik untuk induksi kalus. Eksplan daunlebih baik daripada eksplan petiol. Hasil analisis GC-MSmenunjukkan bahwa kandungan stigmasterol tertinggi(0,0356 ppm) diperoleh dari kalus dengan masa inkubasi 4minggu pada media dengan penambahan asam mevalonat250 ppm. Peningkatan taraf asam mevalonat tidak mampumeningkatkan kandungan stigmasterol. Kadar tersebut miripdengan kandungan stigmasterol pada planlet dari GunungPutri (0,0365 ppm) dan Dieng (0,0414 ppm). Dibandingkandengan kadarnya dalam akar tanaman dari lapang, kandungantersebut sekitar 10-100 kali lipat lebih tinggi

Indirect Organogenesis and Somatic Embryogenesis of Pineapple Induced by Dichlorophenoxy Acetic Acid

This research aimed to study the effect of 2,4-D,AdS, and basal media to the regeneration of pineapplethrough indirect organogenesis and somatic embryogenesis,and to study the complete event of somatic embryogenesis.Callus formation was induced by 21, 41, and 62 μM 2,4-Dwith addition of 9 μM TDZ. The non embryogenic calli weretransferred onto 4.65 μM Kn containing medium.Embryogenic callus formation was induced on MS or Bacbasal media consisted of N-organic compounds withaddition of AdS (0, 0.05 and 0.1 μM). The embryogenic calliwere regenerated on modified MS medium with addition of0.9 μM IBA, 1.1 μM BA, 0.09 μM GA3 or MS mediumsupplemented with 0.018 mM BA. The result proved that thesingle auxin of 2,4-D was not enough to induce embryogeniccells. Therefore the non embryogenic calli were regeneratedthrough organogenesis. The 21 μM 2,4-D yielded high level ofcallus formation (80%), higher fresh weight (0.2 g/explant)and higher number of shoot (25 shoots/explant in twomonths). Embryogenic calli were produced on N-organiccompounds enriched media. The regeneration mediumsignificantly affected the level of browning, where the MSmedium with addition of 0.018 mM BA yielded lower level ofbrowning. There was an interaction of embryogenic callusinduction medium and regeneration medium to the numberof mature somatic embryos. The embryogenic callusinduction on MS medium enriched with N-organiccompounds and 0.05 μM AdS followed by the regenerationof somatic embryos on MS medium with addition of 0.018mM BA was the best treatment which yielded 17 maturesomatic embryos/explant

THE EFFECT OF PICLORAM AND LIGHT ON SOMATIC EMBRYOGENESIS REGENERATION OF PINEAPPLE

Smooth Cayenne is the largest pineapple type cultivated in Indonesia, but its vegetative planting materials for mass propagation are limited. Somatic embryogenesis is a potential method to be applied. The aim of this study was to investigate the somatic embryogenesis regeneration under the effect of picloram and light. Callus formation was induced by picloram (21, 41 and 62 μM) added with 9 μM thidiazuron. The calli were transferred onto MS or Bac medium  enriched with N-organic compounds with or without addition of 21 μM picloram under dark or light condition. The compact calli were subcultured onto MS medium supplemented with 4.65 μM kinetin, while the friable calli were  transferred onto BIG medium (modified MS + 1.1 μM benzyl adenine + 0.9 μM indole butyric acid + 0.09 μM giberelic acid) or B medium (MS + 0.018 mM benzyl adenine). The results showed that the events of somatic embryogenesis were started from cell polarization, asymmetrical division, proembryo formation as  embryogenic tissues and friable embryogenic tissues, and embryo development. The best treatment for callus induction was 21 μM picloram. The addition of 21 μM picloram on N-organic enriched medium and the use of light condition  proliferated embryogenic calli. The N-organic enriched Bac medium and light condition yielded the highest number of mature somatic embryos (17 embryos perexplant in 2 months). The B medium was better than BIG medium to develop  somatic embryos from friable embryogenic tissues. The somatic embryogenesis method presented is potential for pineapple mass propagation and artificial seedproduction.Abstrak Bahasa IndonesiaSmooth Cayenne merupakan kultivar nenas yang banyak dibudidayakan di  Indonesia, namun ketersediaan benih untuk perbanyakan massal masih terbatas. Embriogenesis somatikadalah metode yang potensial untuk produksi bibit secara massal. Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari pengaruh pikloram dan pencahayaan terhadap regenerasi embriogenesis somatik nenas. Kalus diinduksi menggunakan pikloram (21, 41, dan 62 μM) dan penambahan thidiazuron 9 μM. Selanjutnya, kalus dipindahkan ke media MS atau Bac yang diperkaya dengansenyawa N-organik dengan atau tanpa penambahan pikloram 21 μM dalam kondisi gelap atau dengan pencahayaan. Kalus kompak disubkultur pada media MS yang mengandung kinetin 4,65 μM, sedangkan kalus remah dipindahkan ke media BIG (MS modifikasi + bensil adenin 1.1 μM + indole butyric acid 0,9 μM + giberelic acid 0,09 μM) atau media B (MS + bensil adenin 0,018 μM). Hasil penelitian  menunjukkan bahwa tahapan embriogenesis somatik diawali dengan polarisasi sel, pembelahan asimetris, pembentukan proembrio sebagai jaringan embriogenik danjaringan embriogenik remah, serta perkembangan embrio. Perlakuan terbaik untuk induksi kalus adalah pikloram 21 μM. Penambahan pikloram 21 μM pada media yang diperkaya dengan senyawa N-organik mampu meningkatkan jumlah kalusembriogenik. Media Bac yang diperkaya senyawa N-organik dan kondisi pencahayaan menghasilkan jumlah embrio somatik dewasa terbanyak (17 embrio per eksplan dalam 2 bulan). Media B lebih baik daripada media BIG untuk regenerasi embrio somatik dari jaringan embriogenik remah. Metode embriogenesis somatik yang dihasilkan dari penelitian ini berpotensi diterapkan untukperbanyakan massal dan produksi benih nenas

Status Penelitian Purwoceng (Pimpinella Alpina Molk.) Di Indonesia

Purwoceng was a commercial medicinal plant that could be used as aphrodisiac, diuretic, and body fit enhancer. The plant was indigenous of Indonesia that grew endemically at Dieng Plateau in Central Java, Pangrango Mountain in West Java, and mountaineos area in East Java. Recently the population was getting rare because of high genetic erosion. Based on the erosion level, the purwoceng was categorized as endangered species. In order to prevent from extinction, the conservation has to be done. The efforts of conservation could be conducted together with the efforts of its utilization optimally and sustainably. So far there were not many researches on purwoceng. Several aspects that had been reported were on agronomy, in vitro culture, phytochemistry, and pharmacology. However, the results of those researches had not been optimal and satisfying. Breeding research had not even been reported. This condition opened large opportunities for researchers to develop the researches that had been conducted to obtain the new technology. The supported technologies and the completed information would enhance the development of this commodity especially at industrial scale