27 research outputs found
Karakter Morfologi dan Anatomi Tanaman Tetraploid Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni serta Kadar Steviosida dan Rebaudiosida-A.
No full textStevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni merupakan tanaman golongan herba. Tanaman ini mempunyai nilai komersial tinggi karena mengandung bahan pemanis alami yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti gula tebu. Rasa manis tersebut dikarenakan stevia mengandung senyawa glikosida steviol. Dua senyawa glikosida steviol tertinggi adalah steviosida (4-13 %) dan rebaudiosida-A (2-4 %), terdapat pada daun stevia. Glikosida steviol dapat digunakan oleh penderita diabetes sebagai sumber rasa manis karena bersifat hipoglikemik. Glikosida steviol mempunyai rasa manis 70-400 kali lebih tinggi dibandingkan dengan gula sukrosa, namun bahan pemanis stevia mempunyai rasa pahit yang tertinggal di lidah setelah dikonsumsi. Rasa pahit aftertaste ini disebabkan oleh kandungan steviosida yang tinggi. Rebaudiosida-A memiliki rasa manis lebih tinggi dari steviosida dan sangat sedikit meninggalkan rasa pahit dibandingkan dengan steviosida. Oleh karena itu perbaikan genetik stevia dengan kandungan rebaudiosida-A lebih tinggi perlu dilakukan.
Untuk meningkatkan produktivitas dan perbaikan kualitas tanaman serta hasilnya, perbaikan genetik tanaman stevia perlu dilakukan. Poliploidisasi adalah salah satu pilihan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman. Upaya ini telah dilakukan oleh kelompok peneliti sebelumnya, dan diperoleh sejumlah tanaman stevia tetraploid. Tetraploid merupakan salah satu bentuk variasi genetik dengan jumlah kromosom empat kali kromosom dasarnya. Tetraploid pada tanaman stevia menghasilkan 2n = 4x = 44 kromosom.
Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi karakter morfologi, anatomi, dan fisiologi tanaman S. rebaudiana serta menganalisis kadar steviosida dan rebaudiosida-A pada klon tetraploid dibandingkan dengan tanaman diploid. Dari karakter tersebut diperoleh informasi mengenai karakter tanaman stevia tetraploid unggul secara morfologi, anatomi, maupun fisiologi dengan kualitas senyawa pemanis yang lebih baik dibandingkan dengan tanaman diploid.
Penelitian diawali dengan perbanyakan tunas stevia secara in vitro pada media Murashige dan Skoog tanpa penambahan zat pengatur tumbuh. Konfirmasi tingkat ploidi dilakukan menggunakan flositometer. Aklimatisasi dilakukan pada saat tanaman berumur 6 minggu setelah subkultur terakhir. Selanjutnya, untuk mendapatkan jumlah bahan tanaman yang cukup untuk ditanam di lapang, dilakukan perbanyakan tanaman melalui stek pucuk di rumah kaca. Pemeliharaan tanaman di lapang dilakukan selama 12 minggu. Karakter morfologi yang diamati meliputi karakter kualitatif, yaitu habitus tanaman, bentuk dan susunan daun, bentuk batang, akar, bunga, dan buah, serta karakter kuantitatif yang meliputi ukuran daun, diameter batang, panjang dan diameter akar. Karakter anatomi yang diamati meliputi stomata dan sayatan histologis daun, batang, dan akar. Karakter fisiologi meliputi analisis kadar klorofil dengan metode spektrofotometri, dan analisis kadar steviosida dan rebaudiosida-A dengan metode HPLC.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman tetraploid klon B60.3H8, P1T22 dan P3T5 memiliki karakter morfologi dan anatomi, maupun fisiologi secara
kualitatif serupa dengan klon diploid (kontrol). Akan tetapi ketiga klon tetraploid memiliki karakter kuantitatif secara umum lebih besar dibandingkan dengan klon kontrol (diploid) serta rasio kadar steviosida dan rebaudiosida-A beragam antara ketiga klon tetraploid dengan diploidnya. Karakter morfologi unggul terdapat pada klon P1T22 dibandingkan klon B60.3H8 dan klon P3T5 serta klon kontrol berdasarkan ukuran daun saat pertumbuhan in vitro, jumlah daun dan cabang, bobot basah daun dan akar, bobot kering daun, ukuran daun, diameter akar pada pertumbuhan di lapang. Karakter anatomi unggul terdapat pada klon P3T5 dibandingkan klon B60.3H8 dan klon P1T22, serta klon kontrol, berdasarkan indeks stomata pada adaksial, panjang dan lebar stomata, tebal daun, dan tebal jaringan penyusun akarnya. Kadar steviosida dan rebaudiosida-A tertinggi terdapat pada klon B60.3H8, sedangkan kadar steviosida terkecil pada klon P1T22, dan kadar rebaudiosida-A terkecil pada klon kontrol. Rasio kadar rebaudiosida-A terhadap steviosida lebih besar pada klon P1T22 dan klon B60.3H8, sehingga merupakan klon yang lebih unggul dan potensial untuk dikembangkan lebih lanjut, dibandingkan dengan klon P3T5 dan klon kontrol (diploid)
Induksi Poliploidi pada Tanaman Talas (Colocasia esculenta) Kultivar Kaliurang dengan Perlakuan Kolkisin secara In Vitro.
No full textPerbaikan genetik untuk meningkatkan produktivitas dan karakter unggul talas Kaliurang dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan induksi poliploidi. Talas Kaliurang diploid memiliki keunggulan, yaitu tahan terhadap penyakit hawar daun dan serangan hama. Tanaman poliploid diharapkan dapat menambah sifat unggul tersebut, misalnya meningkatkan produktivitas talas Kaliurang. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh metode induksi poliploidi yang efisien untuk talas Kaliurang menggunakan kolkisin secara in vitro. Planlet talas Kaliurang aseptik direndam dalam larutan kolkisin dengan konsentrasi 0.05, 0.1 dan 0.2% selama 1, 2 dan 3 hari. Perlakuan kontrol yang digunakan adalah tunas talas yang tidak direndam dalam larutan kolkisin. Tiap perlakuan terdiri atas 12 tunas sebagai ulangan. Setelah perendaman, tunas ditanam pada media MS dengan penambahan 2 mg/L BAP, 1 mg/L tiamin dan 2 mg/L adenin. Persentase hidup dan pertumbuhan vegetatif tunas diamati setiap minggu selama 8 minggu dan tingkat ploidi dianalisis dengan flositometer saat tunas berumur 9 minggu setelah tanam (MST). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi kolkisin dan lama perendaman menyebabkan persentase hidup tunas yang bervariasi. Hasil analisis flositometer menunjukkan bahwa perlakuan kolkisin 0.05% dengan perendaman selama 1 hari mampu menginduksi tunas tetraploid sebesar 14.3%. Perlakuan kolkisin yang paling efisien adalah konsentrasi 0.2% dengan lama perendaman 3 hari, yang menghasilkan 57.1% tunas tetraploid dengan nilai efisiensi induksi tetraploid sebesar 33.3%. Terjadi penggandaan jumlah kromosom dari diploid menjadi tetraploid yang telah dikonfirmasi menggunakan flositometer dan penghitungan jumlah kromosom
Peningkatan Pertumbuhan Kultur Tunas Stevia rebaudiana Bertoni Pada Media dengan Peningkatan Kadar Vitamin dan Glissin serta Penggunaan jenis Tutup Tabung Berbeda
No full textStevia Rebaudiana adalah merupakan pemanis alami dengan kalori rendah. Perbanyakan tanaman ini dapat dilakukan secara kultur jaringan untuk memperoleh bibit berkulaitas dan berkelanjutan. Modifikasi media dan lingkungan tumbuh in vitro diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhan dan ketegaran eksplan sehingga mempunyai keberhasilan tinggi selama proses aklimatisasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan pertumbuhan kultur tunas stevia dikulturkan pada media MS dengan konsentrasi vitamin normal (kontrol; Myo-inositol 100 mg/1; Asam nikotinat 0,5 mg/1; piridoksin-HCI 0.5 mg/1; Tiamin-HCI 0,5 mg/1 and Glisin 2 mg/1) dan peningkatan konsentrasi vitamin 2 dan 4 kali konsentrasi normal, ditumbuhkan pada tabung kultur dengan tutup Al-foil dan plastik transparan bervntilasi filter diameter 2 cm dengan ukuran pori 0,22 mikron. Tinggi tunas, jumlah daun, jumlah buku, jumlah akar diamati setiap minggu hingga kultur berumur 8 minggu. Biomassa (bobot basah dan bobot kering) dan kadar klorofil serta aklimatisasi dilakukan pada saat kultur berumur 8 minggu. Hasil penelitian menunjukan bahwa jenis tutup lubang kultur berpengaruh terhadap semua parameter pertumbuhan, biomassa dan kadar klorofil, sedangkan konsentrasi vitaminn hanya berpengaruh terhadap jumlah buku, tunas, daun dan akar. Planet yang ditanam media dengan 4 kali konsentrasi normal vitamin (Myo-inositol 400 mg/1; Asam nikotinat 2 mg/1; piridoksin-HCI 2mg/1; Tiamin-HCI 2mg/1 and Glisin 8 mg/1) dan pada tabung dengan tutup berventilasi mempunyai ukuran daun yang lebih besar dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Semua planet dapat tumbuh di rumah kaca
Induksi Poliploidi pada Tanaman Talas (Colocasia esculenta (L.) Schott) Kultivar Kaliurang dengan Perlakuan Kolkisin secara In Vitro
No full textPerbaikan genetik untuk meningkatkan produktivitas dan karakter unggul talas Kaliurang dapat dilakukan
dengan berbagai cara, antara lain dengan induksi poliploidi. Talas Kaliurang diploid memiliki keunggulan, yaitu tahan terhadap penyakit hawar daun dan serangan hama. Tanaman poliploid diharapkan dapat menambah
sifat unggul tersebut, misalnya pertumbuhannya meningkat sehingga meningkatkan produktivitas talas
Kaliurang. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh metode induksi poliploidi yang efisien untuk talas
Kaliurang menggunakan kolkisin secara in vitro. Planlet talas Kaliurang aseptik direndam dalam larutan
kolkisin dengan konsentrasi 0.05, 0.1 dan 0.2% selama 1, 2 dan 3 hari. Perlakuan kontrol yang digunakan
adalah tunas talas yang tidak direndam dalam larutan kolkisin. Tiap perlakuan terdiri atas 12 tunas sebagai
ulangan. Setelah perendaman, tunas ditanam pada media MS dengan penambahan 2 mg/L BAP, 1 mg/L tiamin
dan 2 mg/L adenin. Persentase hidup dan pertumbuhan vegetatif tunas diamati setiap minggu selama 8 minggu
dan tingkat ploidi dianalisis dengan flositometer saat tunas berumur 9 minggu setelah tanam (MST). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi kolkisin dan lama perendaman menyebabkan
persentase hidup tunas yang bervariasi. Hasil analisis flositometer menunjukkan bahwa perlakuan kolkisin
0.05% dengan perendaman selama 1 hari mampu menginduksi tunas tetraploid sebesar 14.3%. Perlakuan
kolkisin yang paling efisien adalah konsentrasi 0.2% dengan lama perendaman 3 hari, yang menghasilkan
57.1% tunas tetraploid dengan nilai efisiensi induksi tetraploid sebesar 33.3%. Terjadi penggandaan jumlah
kromosom dari diploid menjadi tetraploid yang telah dikonfirmasi menggunakan flositometer dan penghitungan
jumlah kromosom
Alkaloid production from root cultures
No full textRoot culture was used as a method for swainsonine (1,2,8-trihydroxyoctaindolizine) production from the Australian native plant Sxvainsona galegifolia (Darling pea). Root cultures were established either from seedling roots or after infection of plant organs with Agrobacterium rhizogenes. Murashige and Skoog (MS) liquid medium with 5 µM IBA was the best medium for growth of untransformed isolated roots while MS liquid medium with no hormones was best for transformed roots.
Swainsonine produced by root cultures of S. galegifolia reached a maximum 30 - 35 days after subculture, and the identity of the compound was confirmed by its GC retention time and mass spectrum in comparison to swainsonine from intact plants and the swainsonine standard (Sigma Co., USA). Roots and shoots from glasshousegrown plants had a similar swainsonine concentration to shoots of plants grown in vitro.
The concentration of swainsonine in transformed roots was higher than in untransformed roots. Tests of the effect of plant genotype and A. rhizogenes strain LBA 9402 showed that plant genotype influences swainsonine level in transformed roots, but that different transformation events in one genotype resulted in equally large differences in the level of swainsonine.
Polyploid roots might be expected to show higher levels of secondary metabolites than diploids, but attempts to induce polyploidy through use of colchicine, transformation of cotyledons, or differentiation of roots from callus was unsuccessful. Roots from callus showed lowered swainsonine levels concomitant with a reduction in modal chromosome number from 32 to 18.
In normal cultures of untransformed or transformed roots, the level of swainsonine in the medium was negligible. Stimulation of production of swainsonine and its release into the medium was attempted using CUSO4, reduction of medium pH, and supply of swainsonine precursors. Addition of 0.5 - 2.0 mM CUSO4 for 1 - 4 days to the culture medium for transformed roots increased swainsonine level and stimulated release of swainsonine to the medium. The maximum swainsonine concentration was achieved after treatment with 2.0 mM CUSO4 for 2 days. Reduction of medium pH from 5.7 to 2.7 for 1 day also increased swainsonine level in transformed roots and in the medium. The precursors pipecolic acid and malonic acid at 0.005 - 2.0 mM given for 1 - 12 days in MS liquid medium increased root growth and swainsonine level. The maximum swainsonine level was found in transformed roots with 2 mM of pipecolic acid for 6 days. Addition of 1 mM malonic acid for each of 4 successive days also increased growth of transformed roots and swainsonine level but the increase did not exceed that achieved by a single supplementation.
This report adds to the evidence that roots transformed with A. rhizogenes show high and stable levels of secondary metabolite production. Transformed roots of S. galegifolia had a swainsonine production almost 10-fold that measured in intact plants grown under glasshouse condition. The addition of precursors increased the level to almost 20-fold.
Root culture was also attempted for castanospermine production by Castanospermum australe. Growth of untransformed root cultures was unsuccessful. Untransformed roots grew in solid medium but failed to grow in liquid medium. It was not possible to induce transformed roots. No roots were obtained after infection using a range of A. rhizogenes strains or when the bacterium was pre-incubated with acetosyringone in the medium
Penentuan Waktu Matang Fisiologi Trikoma Kelenjar Artemisia annua L. dalam Hubungannya dengan Produksi Artemisinin
No full textTrikoma kelenjar merupakan salah satu tipe trikoma yang terdapat pada tumbuhan yang berperan dalam sekresi berbagai metabolit sekunder. Artemisia annua (Asteraceae) memiliki trikoma kelenjar yang mensekresi artemisinin yang merupakan zat bioaktif antimalaria. Penelitian ini bertujuan mengetahui saat perkembangan maksimum trikoma kelenjar dari dua aksesi (tanaman berbatang ungu dan hijau ungu) A. annua L di lapang dalam hubungannya dengan produksi artemisinin. Pengamatan trikoma kelenjar dilakukan sebelum antesis (pertumbuhan vegetatif maksimum) dan pada saat antesis (fase generatif); terhadap bunga dan daun-daun pada cabang bagian atas, tengah, dan bawah cabang. Tahap perkembangan, bentuk, ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar diamati melalui sayatan paradermal daun dengan menggunakan mikroskop elektron payaran (Scanning Electron Microscope/SEM), sedangkan kandungan artemisinin daun dan bunga dianalisis dengan KLT densitometer. Hasil penelitian menunjukkan pada kedua aksesi dan sebelum antesis, daun-daun di bagian tengah cabang (UVT dan HUVT) memiliki kandungan artemisinin lebih tinggi daripada daun-daun di bagian atas (UVA dan HUVA) dan bawah (UVB dan HUVB) cabang. Hal sama juga terlihat pada saat antesis, walaupun lebih terlihat pada aksesi hijau ungu daripada aksesi ungu. Sebelum antesis, aksesi ungu yang memiliki kerapatan total trikoma kelenjar yang lebih rendah pada ketiga posisi daun pada cabang, memiliki kandungan artemisinin yang relatif lebih tinggi daripada aksesi hijau ungu. Sebaliknya terlihat saat antesis, walaupun memiliki kerapatan total trikoma kelenjar lebih rendah pada ketiga posisi daun pada cabang, aksesi hijau ungu memiliki kandungan artemisinin lebih tinggi daripada aksesi ungu
Pertumbuhan dan Variasi Jumlah Kromosom Akar Rambut Morus macroura Miq. Hasil Transformasi dengan Beberapa Galur Agrobacterium
No full textMorus macroura Miq. (Moraceae) which is native West Sumatra is now classified as endangered species and usually used as furniture. This plant produces phenolic compounds. Generally secondary metabolites produced by plants are found in low level, therefore, in vitro techniques such as callus culture, cell suspension and organ cultures are the alternative methods to increase their in vitro production. However, problems on genetic instability such as variation in chromosome numbers and abnormality of chromosome structure are found. These cases influence the productions of secondary metabolites. Genetic variation could be overcome using hairy root culture. The aim of the research was to analyze the growth and chromosome numbers of Morus macroura Miq. hairy root transformed with Agrobacterium strains TISTR-511, TISTR-512, ATCC-15834 and R-1000 in order to determine the genetic variation of the culture. Growth was determined by measuring the fresh and dry weights of roots after 4 weeks in culture. Chromosome numbers was prepared by squashing. The results showed that transformed roots had higher growth compared to the growth of untransformed roots. The growth of hairy roots was varied depending on the strains of Agrobacterium. Both transformed and untransformed roots had high variation in the chromosome numbers. Genetic stability of both transformed and untransformed roots were low but they had similar pattern of distribution on the chromosome number. The roots had the diploid number of chromosome 2n=2x=28 ranged from 35.83 to 46.13% and the tetraploid numbers 2n=4x=56 ranged from 23.23 to 42.21%. Total cells examined were more that 230 cells
Struktur Anatomi Daun Artemisia cina Berg. Ex Poljakov Hasil Kultur Jaringan
No full textThis study was conducted to investigate the anatomical structure of leaves of Artemisia cina Berg. ex Poljakov due to variances in leaf morphology during grown in vitro. Shaking of culture, position of stem nodes used as explants and concentration of BAP (Benzyl Amino Purin) added to the culture medium were the factors investigated in this study. There was variation in leaves morphology of culture, however this variation did not occur after aclimatization and plant grown in the greenhouse. BAP decreased the level of chlorophyll content of leaves. In general, anatomical characters of leaves were not influenced by shaking, nodes position of stem and level of BAP
Enkapsulasi dan Regenerasi Kalus Embriogenik Mangga (Mangifera indica L.) Kultivar Bapang dan Gadung 21
No full textThe mother plant and genetic variability of Indonesian mango need to be conserved. Encapsulation is one of in vitro conservation used for many plant species. The aim of this research was to study the regeneration of encapsulated mango cultivar Bapang and Gadung 21 embryogenic callus after storage at -14, 3−5, and 26−27oC for 0, 1, 2, 4, and 8 weeks. Embryogenenic callus was treated with 3% Na-alginate (in liquid 3M), then it was dropped into 100 mM CaCl2. Encapsulated callus beads were dehidrated and stored at -14, 3−5, and 26−27oC for 0, 1, 2, 4, and 8 weeks. After storage, the callus was cultured in 3M medium containing 2,4-D at 0, 1, and 2 mg/l for the regeneration. The results showed that after 8-week storage, callus of Bapang culticar was more viable (67.3%) and resulted more number of somatic embryos (191.6%) than Gadung 21 cultivar. The callus which was cultured in 3M medium without addition of 2,4-D was more viable (20.9%) and had more number of somatic embryos (1062.5%) than that which was cultured on medium containing 2,4-D. After 2-week storage, callus had viability of 7.6%. No storage callus formed more somatic embryos than storage callus. Storage at 26−27oC gave higher viability as well as higher number of somatic embryo than stored at -14 and 3−5 oC. The callus did not regenerate into shoots after storage at -14oC. Embryogenic callus could be stored at 3−5 and 26−27oC for 4 weeks
Karakter Anatomi Daun dari Kultur Tunas Artemisia annua L.
No full textArtemisia annua L. produce artemisinin, an endoperoxide sesquiterpene lactone, which is effective against resistant strains of Plasmodium falciparum, the malarial parasite. Artemisinin in foliar tissue are localized entirely in subcuticular space of capitate glandular trichomes. This research was performed to investigate the anatomical structures especially glandular trichomes which associated with artemisinin production in leaves of five different shoot culture clones (A, B, C, D, and E clones). Observation of anatomical characters of leaves was done by making cross-section, while observation of trichomes was performed using Scanning Electron Microscopy. The leaves of five clones showed bifacial anatomical structure. The leaf thickness of E clone was the highest (96.8 µm), while those of four other clones were relatively the same ranging from 62.8 µm to 66.6 µm. Glandular trichomes were distributed throughout the lamina of leaves with the highest distribution in adaxial parts of the leaves. The size of uppermost secretory cells of glandular trichomes was relatively the same in five clones observed. There were variations in density of glandular trichomes in five clones observed. A and B clones had higher density of glandular trichomes i.e. 56.9 and 60.5/mm2, while three other clones had density which range from 43.0 to 49.7/mm2. It was suggested that A and B clones were the potential clones in producing artemisinin in vitro due to their larger leaf size and higher density of glandular trichomes. Keywords : Artemisia annua, shoot culture, anatomical structure of lea
