Amrullah Mukhtar, S.Pd

amrullahMukhtar/amrul163@gmail.com
Kultur Jaringan
APLIKASI KULTUR ANTHER PADA
TANAMAN PADI
Dosen Pengampu:
Prof. Dr. A. Rafiqi Tantawi, M.S.i
Amrullah M
8136173002
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2014

Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa
pencipta alam semesta dan merupakan sumber dari segala sumber ilmu, atas izin
dan kehendakNya makalah berjudul Kultur Anther Pada Tanaman Padi ini dapat
diselesaikan.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
Bapak Prof. Dr. A. Rafiqi Tantawi, M.S. sebagai dosen pembimbing mata kuliah
Kultur Jaringan yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk
membahas salah satu teknik dalam pemuliaan tanaman melalui kultur jaringan
yaitu Kultur Anthera, khususnya tanaman padi.
Makalah ini disusun sebagai salah satu pemenuhan tugas mata kuliah Kultur
Jaringan. Isi makalah ini mencakup 1) Pendahuluan yang berisi alasan
dilakukannya kultur anther, 2) Bab 2 yang mendiskusikan teori dasar dalam
kultur anther dan spesifik membahas membahas kultur anther pada tanaman
meliputi faktor-faktor yang mempengaruhinya dari berbagai jurnal dan penelitian,
3) bagian yang berisi simpulan dari makalah ini.
Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan makalah ini.
Medan, 5 Desember 2014
Penulis
Amrullah M
8136173002

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Populasi penduduk dunia terus mengalami peningkatan dari tahun ke
tahun. Kepentingan akan adanya konsumsi yang berasal dari alam menjadi fokus
utama dalam pemenuhan kebutuhan populasi ini. Hal ini sesuai dengan teori
Thomas Robert Malthus yang menyebutkan bahwa pertumbuhan penduduk akan
selalu mengikuti deret ukur, sedangkan ketersediaan pangan akan mengikuti deret
hitung. Namun seiring dengan bertambahnya usia bumi, ketersediaan lahan,
aktivitas manusia dan efek lingkungan mengakibatkan ketidakseimbangan antara
produk yang dihasilkan untuk memenuhi kebutuhan hidup.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mempermudah
manusia untuk melakukan pemuliaan dan rekayasa terhadap produk-produk
pertanian melalui bioteknologi dan kultur jaringan. Kultur jaringan merupakan
teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti
daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan
secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup
yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan
bergenerasi menjadi tanaman lengkap.
Padi merupakan tanaman pangan utama yang menyediakan kebutuhan
karbohidrat, energi, protein dan vitamin dari setengah populasi dunia. Kebutuhan
akan padi sebagai penghasil beras terus mengalami kenaikan seiring dengan laju
pertumbuhan penduduk dunia. Peningkatan konsumsi penduduk dunia akan beras
harus diikuti dengan kegiatan pengembangan dan pemuliaan tanaman yang
terpadu baik secara konvensional maupun inkonvensional melalui pemanfaatan
bioteknologi tanaman.
Pemuliaan tanaman padi bertujuan untuk menghasilkan berbagai varietas
padi yang memiliki sifat lebih baik dibandingkan dengan varietas yang telah ada,
antara lain:
1. Hasil dan kualitas hasil lebih baik,
2. Toleran terhadap faktor pembatas biotik dan abiotik, dan

3. Adaptif terhadap spesifik lokasi serta sesuai dengan preferensi
konsumen.
Sebagian besar dari varietas padi unggul yang telah dilepas dihasilkan
melalui program persilangan dan seleksi yang memerlukan waktu cukup lama
hingga 5-7 tahun bahkan lebih. Dalam upaya menyediakan varietas unggul baru
dengan waktu yang relatif lebih cepat dapat dilakukan antara lain melalui
pemanfaatan teknik kultur antera (Litbang Pertanian, 2014).
Terdapat banyak faktor yang berperan dalam keberhasilan kultur anther.
faktor-faktor tersebut dapat bersumber dari faktor biotik dan abiotik meliputi
genotif tanaman yang digunakan, ZPT, umur tanaman donor, suhu, lama
penyinaran, dan sebagainya (Li et al, 2013).
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang disusun berdasarkan latar belakang diatas
adalah:
1. Apakah yang dimaksud dengan kultur anther?
2. Bagaimanakah pemuliaan tanaman yang dilakukan dengan tehnik kultur
anther?
3. Faktor-faktor apa sajakah yang berperan dalam keberhasilan kultur anther,
terutama pada tanaman padi?
4. Bagaimana pengaruh media terhadap induksi kalus dan regenerasi tanaman
padi melalui kultur anther?
1.3. Tujuan
Adapun tujuan yang dicapai dalam penyusunan makalah ini adalah:
1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan kultur anther.
2. Mengetahui proses pemuliaan tanaman yang dilakukan dengan tehnik
kultur anther.
3. Mengetahui faktor-faktor yang berperan dalam keberhasilan kultur anther
terutama pada tanaman padi,
4. Mengetahui pengaruh media terhadap induksi kalus dan regenerasi
tanaman padi melalui kultur anther.

BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Kultur Anther
2.1.1. Definisi Kultur Anther (Kepala Sari)
Kultur anther merupakan pembudidayaan tanaman melalui tehnik kultur
secara in vitro yang memanfaatkan anther tanaman. Sejarah kultur anther dimulai
dengan keberhasilan Guha dan Maheswari pada tahun 1966 di India berhasil
mengkulturkan anther dari tanaman Datura innoxia. Kultur anther yang telah
dilakukan adalah pada tanaman padi, gandum, kacang kedele, kubis, cabe, anggur,
tebu, kapas, tembakau, dan karet (Harahap, 2011).
Kultur antera menghasilkan tanaman haploid melalui induksi
embryogenesis dari pembelahan berulang mikrospora/polen tanaman donor antera
yang berasal dari persilangan tetua yang memiliki karakter yang diinginkan.
Kombinasi karakter kedua tetua terjadi pada tanaman haploid, sehingga bila
kromosomnya digandakan atau terjadi penggandaan spontan selama kultur akan
diperoleh tanaman haploid ganda (DH) yang homozigos atau galur murni
(Herawati et al, 2008).
Sebagai contoh, kultur anther pada anggrek menghasilkan anggrek dengan
genetik haploid (1n) sehingga bentuknya lebih kecil jika dibandingkan dengan
anggrek diploid (2n). Dengan demikian sangat dimungkinkan untuk menghasilkan
tanaman anggrek mini, selain itu dengan kultur anther berpeluang memunculkan
sifat resesif unggul yang pada kondisi normal tidak akan muncul karena tertutup
oleh yang dominan.
Adapun keuntungan yang didapat melalui kultur anther:
1. Tanaman haploid sangat penting bagi pemulia tanaman, yaitu untuk
memperpendek masa pemuliaan tanaman.
2. Karena hanya ada 1 set kromosom, maka mudah digunakan untuk
mengidentifikasi mutasi resesif
3. Dapat menghasilkan homozygote double haploid (diploid) atau poliploid
dengan diberi colchicin untuk inbreeding dengan hasil hibrida unggul (super).

2.2. Pembudidayaan Tanaman melalui Kultur Anther
Keberhasilan kultur anther telah diujudkan pada tanaman seperti Datura
innoxia, nicotiana tabacum, karet, poplar, anggur, tanaman Gramineae serta pada
tanaman angrek. Tingkat perkembangan androgenesis uninucleate paling sesuai
bila digunakan sebagai eksplan (Suwanto, 2012).
Dalam pelaksanaan tehnik kultur anther, anther terbaik dikoleksi sebelum
malai pecah dan sedang memasuki fase bunting dengan kandungan pollen yang
berada pada level mid uninucleate stage (Li et al, 2013).
Gambar 2.1. Struktur Kepala Sari (Anther)
Gambar 2.2. Struktur polen pada level mid uninucleate stage
Media dasar yang digunakan untuk tanaman dikotil, umumnya adalah
media MS, media White dan media Nitsch and Nitsch, dengan berbagai
modifikasi dengan penambahan sukrosa sekitar 20-40 gram/liter. Zat Pengatur
Tumbuh diberikan dalam konsentrasi serendah mungkin untuk menghindari
terbentuknya kalus dari jaringan-jaringan diploid yang tidak diinginkan. Untuk

mendapatkan double haploid dipergunakan larutan colchicines 0,5% dengan
waktu perendaman 24-28 jam (Suwanto, 2012).
Tanaman monokotil terutama tanaman Gramineae seperti padi, media MS
juga dapat digunakan. Tetapi selain MS, dikembangkan juga beberapa media lain
misalnya media N6. Media N6 mempunyai ciri perbandingan NH4+
dan NO3-
yang jauh perbedaannya. Ammonium yang diberikan dalam bentuk (NH4)2SO4
hanya sebanyak 363 mg/l, sedangkan KNO3 : 2830 mg/l. Khusus untuk padi, ada
beberapa media lain yang dikembangkan di Cina, sesuai dengan kultivar padinya,
misalnya media SK3, He5 dan LB (Suwanto, 2012).
Pada dasarnya tehnik kultur anter meliputi dua tahapan, yaitu fase induksi
kalus dan fase regenerasi tanaman.
Gambar 2.3. Tehnik dalam kultur anther
2.3. Mekanisme regenerasi tanaman Melalui adrogenesis
Istilah androgenesis ditujukan pada regenerasi tanaman secara
langsung dari mikrospora di dalam sistem kultur antera maupun kultur
mikrospora. Prinsip yang mendasari androgenesis adalah menghentikan
perkembangan sel-sel mikrospora, yang pada keadaan normal menjadi
sel-sel gamet, dan memaksa perkembangannya langsung menjadi

tanaman lengkap. Proses ini menghambat diferensiasi gametofitik, namun
justru memungkinkan terjadinya pembelahan dan
regenerasi sel. Begitu gametogenesis (perkembangan mikrospora)
berlangsung, serbuk sari matang akan terbentuk melalui mitosis.
Oleh karena lintasan perkembangan belum ditentukan selama
proses gametogenesis, ada peluang untuk menginterupsi lintasan
gametofitik normal dan
menginduksi perkembangan sporofitik. Vicente et al. (1992) dan Mitykó et
al. (1996) (dalam Zulkarnain, 2005) menyatakan bahwa mikrospora
dengan kisaran tahap perkembangan uninukleat hingga pertengahan
binukleat adalah bahan tanaman yang sesuai untuk induksi
perkembangan sporofitik haploid pada berbagai spesies tanaman. Namun
harus diingat bahwa hal ini sangat beragam tergantung pada spesies
tanaman. Sebagai hasil perkembangan sporofitik, mikrospora multiseluler
berkembang di dalam antera. Diferensiasi unit-unit multiseluler ini
menghasilkan embrio, yang kemudian berkembang menjadi tanaman
lengkap dengan jumlah kromosom haploid (2n = x).
2.3. Faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Kultur Anther
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur anther
(Chu, 1982; Hu dan Zeng, 1984; Dixon, 1985 dalam Fauziyah, 2011; Zulkarnain,
2005) diantaranya:
1. Tingkat Perkembangan Pollen

Pollen pada tanaman padi, frekuensi pembentukan kalus yang tertinggi
diperoleh pada kultur anther dengan pollen yang nukleusnya terletak di pinggir sel
(mid-uninucleate microspore stage). Pembentukan terbentuknya kalus pada
berbagai stage adalah sebagai berikut:
1. 5.6% kultur membentuk kalus pada early-uninucleate stage, yaitu
sesudah tetrad terbentuk.
2. 35,7% kultur membentuk kalus pada mid-uninucleate stage.
3. 10.5% pada saat late-uninucleate stage.
4. 6.7% pada saat mitosis pertama dari pollen.
5. 0% pada saat polen mencapai bi-nucleat stage.
2. Perlakuan fisik sebelum inokulasi
Perlakuan temperatur rendah sebelum inokulasi, meningkatkan
keberhasilan kultur anther dalam Nicotiana tabacum, Datura innoxia, Hyosciamus
niger, Hordeum vulgare dan Oryza sativa. Pada umumnya, temperatur antara 3°-
10°C. Bila dipergunakan temperatur rendah 3°-5°C, maka waktu perlakuan
dapat dipersingkat, sedangkan pada terperatur rendah 10°-15 °C, waktu
perlakuan lebih panjang. Percobaan Wang dan grupnya (Chen, 1986) dalam kultur
padi hsien menunjukkan bila temperatur 3°-5 °C digunakan, dibutuhkan 10 hari.
Bila temperatur 6°-8 °C, dibutuhkan 15 hari. Bila temperatur 9-10 °C,
dibutuhkan 20 hari.
3. Perlakuan kimia sebelum inokulasi
Anther yang dikultur dalam media cair yang ditambah dengan 50-250 mg/l
colchisine selama 4 hari, meningkatkan frekuensi pembentukkan kalus dan
diferensiasi. Colchicine dapat meningkatkan tanaman double haploid hingga 79%,
sedangkan anher tanpa perlakuan pendahuluan, hanya menghasilkan 53,8%
tanaman. Jika konsentrasi colchicine ditingkatkan hingga 500 mg/l akan
mengakibatkan frekuesi tanaman anakan yang abnormal seperti albino akan
meningkat. Selain senyawa tersebut senyawa ethrel juga sering digunakan untuk
praperlakuan pada media cair + 5 g/l ethrel.

4. Media tumbuh
Komposisi media dasar tidak begitu kritis, namun dalam kultur anther,
NH4+
yang tinggi (35mM) akan menghambat pembentukan kalus. Sukrosa yang
diberikan, berkisar 2-12%. Pada serealia digunakan 6-9%, sedangkan pada
tanaman diploid 2-4%.
Zat Pengatur Tumbuh pada kultur anther Solanaceae tidak diperlukan
cukup media dasar N6. ZPT yang biasa digunakan untuk memacu pertumbuhan
embriogenesis pada kultur anther adalah senyawa TIBA (Tri iodobenzoic acid).
Disamping itu penambahan 2 mg/l 2,4D pada media dasar digunakan untuk kultur
anther padi, dan kombinasi ZPT: 4 mg/l NAA + 1 mg/l 2,4D dan 1-3 mg/l kinetin
sering ditambahkan pada media dasar untuk kultur anther.
Penambahan bahan-bahan organik seperti: ekstrak pisang, air kelapa, ensdosperm
serealia, ekstrak ragi, alanin, folic acid dan Co-enzym A, dapat memacu
pertumbuhan pada kultur anther. Penambahan 2% arangaktif dapat memperbaiki
androgenesis.
5. Genotipe tanaman donor
Tidak semua kultuvar dari setiap tanaman organ anthernya dapat
menghasilkan tanaman haploid, seperti kultivar dari Lycopersicon esculentum dari
43 kultivar hanya 3 kultivar saja yang anthernya dapat ditumbuhkan. Triticum
aestivum hanya 10 kultivar saja yang anthernya dapat ditumbuhkan menjadi
tanaman haploid dari 21 kultivar yang ada.
6. Kondisi Tanaman Donor
Umur fisiologi tananam donor ternyata dapat mempengaruhi pertumbuhan
tanaman enther. Bunga dari tanaman muda pada saat permulaan pembungaan,
ternyata lebih baik dari pada bunga yang keluar kemudian.
7. Lama Penyinaran
8. Intesitas Cahaya dari Tanaman Donor
9. Lingkungan Inkubasi
10. Cara peletakan anther
Pada berbagai jenis tanaman, bagian yang melakukan kontak dengan
media ada bagian yang mendatar dan beberapa menghendaki bagian yang

melengkung. Anther tanaman yang diletakan dengan mendatar memungkinkan
seluruh permukaan anther dapat menyerap nutrisi yang terdapat dalam media
dengan lebih baik.
2.4. Kultur Anther pada Tanaman Padi
2.4.1. Padi
a. Sejarah Singkat
Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun. Tanaman
pertanian kuno berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika Barat tropis dan
subtropis. Bukti sejarah memperlihatkan bahwa penanaman padi di Zhejiang
(Cina) sudah dimulai pada 3.000 tahun SM. Fosil butir padi dan gabah ditemukan
di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar 100-800 SM. Selain Cina dan India,
beberapa wilayah asal padi adalah, Bangladesh Utara, Burma, Thailand, Laos,
Vietnam.
b. Jenis Tanaman
Klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Monotyledonae
Keluarga : Gramineae (Poaceae)
Genus : Oryza
Spesies : Oryza spp.
Terdapat 25 spesies Oryza, yang dikenal adalah O. sativa dengan dua
subspecies yaitu Indica (padi bulu) yang ditanam di Indonesia dan Sinica (padi
cere). Padi dibedakan dalam dua tipe yaitu padi kering (gogo) yang ditanam di
dataran tinggi dan padi sawah di dataran rendah yang memerlukan penggenangan.
Varitas unggul nasional berasal dari Bogor: Pelita I/1, Pelita I/2, Adil dan
Makmur (dataran tinggi), Gemar, Gati, GH 19, GH 34 dan GH 120 (dataran
rendah). Varitas unggul introduksi dari International Rice Research Institute
(IRRI) Filipina adalah jenis IR atau PB yaitu IR 22, IR 14, IR 46 dan IR 54
(dataran rendah); PB32, PB 34, PB 36 dan PB 48 (dataran rendah).

c. Manfaat Tanaman
Beras merupakan makanan sumber karbohidrat yang utama di kebanyakan
negara Asia. Negara-negara lain seperti di benua Eropa, Australia dan Amerika
mengkonsumsi beras dalam jumlah yang jauh lebih kecil daripada negara Asia.
Selain itu jerami padi dapat digunakan sebagai penutup tanah pada suatu usaha
tani.
d. Sentra Penanaman
Pusat penanaman padi di Indonesia adalah Pulau Jawa (Karawang,
Cianjur), Bali, Madura, Sulawesi, dan akhir-akhir ini Kalimantan. Pada tahun
1992 luas panen padi mencapai 10.869.000 ha dengan rata-rata hasil 4,35
ton/ha/tahun. Produksi padi nasional adalah 47.293.000 ton. Pada tahun itu hampir
22,5 % produksi padi nasional dipasok dari Jawa Barat. Dengan adanya krisis
ekonomi, sentra padi Jawa Barat seperti Karawang dan Cianjur mengalami
penurunan produksi yang berarti. Produksi padi nasional sampai Desember 1997
adalah 46.591.874 ton yang meliputi areal panen 9.881.764 ha. Karena
pemeliharaan yang kurang intensif, hasil padi gogo hanya 1-3 ton/ha, sedangkan
dengan kultur teknis yang baik hasil padi sawah mencapai 6-7 ton/ha (Warintek,
2010).
Tumbuhan padi ( Oryza sativa L ) termasuk golongan tumbuhan
Gramineae, yang mana ditandai dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas.
Tumbuhan padi bersifat merumpun, artinya tanaman tanamannya anak beranak.
Bibit yang hanya
sebatang saja ditanamkan dalam waktu yang sangat dekat, dimana terdapat 20-30
atau lebih anakan/tunas tunas baru (Siregar, 1981).
Padi merupakan bahan makanan pokok sehari hari pada kebanyakan
penduduk di negara Indonesia. Padi dikenal sebagai sumber karbohidrat terutama
pada bagian endosperma, bagian lain daripada padi umumnya dikenal dengan
bahan baku industri, antara lain : minyak dari bagian kulit luar beras (katul),
sekam sebagai bahan bakar atau bahan pembuat kertas dan pupuk. Padi memiliki

nila i tersendiri bagi orang yang biasa makan nasi dan tidak dapat digantikan oleh
bahan makanan yang lain, oleh sebab itu padi disebut juga makanan energi
(AAK, 1990).
Padi adalah komoditas utama yang berperan sebagai pemenuh kebutuhan
pokok karbohidrat bagi penduduk. Komoditas padi memiliki peranan pokok
sebagai pemenuhan kebutuhan pangan utama yang setiap tahunnya meningkat
sebagai akibat pertambahan jumlah penduduk yang besar, serta berkembangnya
industri pangan dan pakan (Yusuf, 2010).
Kalau umur padi mulai dari benih sampai panen mencapai empat bulan
petani harus menunggu sambil merawat tanamannya sedemikian rupa sesuai
dengan anjuran teknologi yang direkomendasikan, atau sesuai dengan teknologi
yang mampu diserap atau mampu diterapkan petani. S etiap tanam tergantung
varietasnya mempunyai kemampuan genetik tanaman yang diusahakan dalam
penerapan teknologi yang mampu diterapkan mulai dari pengelolahan sampai
panen. Disamping itu, perlu juga diperhatikan dan diperhitungkan akibat yang
ditimbulkan oleh cuaca, ketersediaan air dan lainnya. Karena faktor tersebut akan
berdampak pada teknologi yang diterapkan dan sudah pasti berpengaruh terhadap
hasil yang akan diterima (Daniel, 2002).
Aplikasi Kultur Anther
Aplikasi kultur antera dalam pemuliaan tanaman padi telah berhasil
mendapatkan berbagai varietas unggul di Cina dan Korea (Moon et al, 2003;
Herawati et al , 2008). Dari pengalaman menggunakan kultur antera dalam
pemuliaan padi sejak tahun 1976, tim peneliti Cina menemukan bahwa kultur
antera dapat digunakan bukan saja untuk perakitan varietas baru, tetapi juga untuk
memperoleh genotipa baru yang spesifik yang sebelumnya tidak pernah
ditemukan baik pada varietas lokal ataupun pada koleksi plasma nutfah, seperti
misalnya varietas padi tahan penyakit blas, toleran suhu rendah, dan toleran tanah
salin. Hal tersebut menunjukkan bahwa kultur antera juga dapat berperan dalam
pembentukan plasma nutfah baru.
Keberhasilan negara-negara tersebut dalam merakit varietas unggul
melalui kultur antera di dalam program pemuliaan padi menunjukkan bahwa
kultur antera merupakan teknik yang secara nyata sangat bernilai di dalam

perbaikan tanaman padi. Teknik ini berpeluang dapat diaplikasikan dalam
menunjang keberhasilan pemuliaan, khususnya pemuliaan padi.
Adapun langkah yang dilakukan dalam kultur anther tanaman padi adalah
sebagai berikut:
1. Menyeleksi varietas padi yang akan dikulturkan lalu mengkoleksi malai
yang masih dibungkus yang berada pada fase mid uninucleate stage. Fase
ini dipilih karena pada fase ini presentase kalus yang terbentuk lebih banyak
dibandingkan fase lainnya (Suwanto, 2012).
2. Malai yang telah dikoleksi selanjutnya direndam dalam ethyl alkohol dan
disimpan pada suhu dingin 5°C selama 8-10 hari. semakin rendah suhu,
maka waktu penyimpanan semakin singkat (Suwanto, 2012).
3. Selanjutnya dilakukan proses induksi kalus dan regenerasi tanaman.
(bergantung pada protokol masing-masing).
Teknik kultur antera dapat mempercepat waktu pemuliaan melalui
pembentukan galur haploid ganda (galur murni) dari polen tanaman F1, sehingga
seleksi untuk sifat unggul yang diharapkan dapat dilakukan lebih awal. Secara
teknis kultur antera padi terdiri dari dua tahap; yaitu tahap induksi kalus dari polen
yang terdapat dalam antera tanaman F-1 (hasil persilangan antara tetua yang
memiliki karakter diharapkan), dan tahap regenerasi tanaman dari kalus menjadi
planlet (Herawati et al, 2008; Li et al, 2011; Park and Kim, 2013). Planlet hasil
regenerasi tanaman selanjutnya diaklimatisasi dan dipelihara hingga fase
generatif. Planlet hijau yang dihasilkan pada umumnya berupa tanaman haploid
ganda, sehingga dapat menghasilkan biji dan diperbanyak untuk evaluasi lebih
lanjut. Salah satu kendala pemanfaatan teknik tersebut adalah rendahnya produksi
planlet hijau dan tingginya planlet albino yang dihasilkan dan tidak semua
genotipe memiliki daya kultur antera. Hal ini sesuai dengan temuan oleh Munarso
et al (2008) dimana melalui kultur anter, galur homozigot dapat diperoleh dalam

satu generasi, sedangkan melalui pemuliaan konvensional diperlukan waktu 6-7
generasi (Suhartini dan Hanarida 2000). Permasalahan dalam penerapan kultur
anter pada padi adalah rendahnya regenerasi tanaman hijau. Hal ini disebabkan
oleh terjadinya regenerasi tanaman albino atau tidak terjadinya regenerasi
tanaman.
Kultur anther merupakan tehnik pembudidayaan tanaman dengan
menggunakan anther sebagai sumber eksplannya. Dalam tehnik ini khususnya
untuk perlakuan pada padi dilakukan seleksi malai yang berada pada stage mid
uninucleate yang memiliki presentasi kalus untuk tumbuh lebih besar jika
dibandingkan dengan tahapan lainnya.
Dalam berbagai jurnal yang membahas mengenai kultur anther pada
tanaman padi media yang digunakan untuk jenis tanaman ini adalah media N6.
Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa media N6 adalah media yang
paling sesuai untuk tanaman serelia, terutama padi (Harahap, 2011; Herawati et
al, 2008).
Malai yang telah diseleksi dalam kultur anther memerlukan efek pra
perlakuan yaitu dengan menyimpannya dalam kondisi dingin selama periode
waktu tertentu dan hal ini bergantung pada protocol yang digunakan. Hal ini
bertujuan untuk menyeragamkan waktu stadium polen, sehingga lebih banyak
pollen pada stadium uninukleat yang dapat digunakan.
Hambatan yang biasanya dihadapi dalam kultur anter adalah banyaknya
planlet albino yang dihasilkan dibandingkan dengan planlet hijau. Beragam usaha
telah dilakukan untuk meminimalisasi jumlah planlet albino yang terbentuk, Salah
satunya adalah dengan memodifikasi sumber karbohidrat pada media.
Komposisi media kultur merupakan penentu utama pertumbuhan tanaman
secara in vitro. Garam-garam mineral, gula sebagai sumber karbon dan air
merupakan komponen utama pada kebanyakan media kultur jaringan tanaman.
Gula merupakan komponen yang penting dalam media kultur dan penambahannya
kedalam media sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman
secara in vitro karena proses fotosintesis yang tidak efisien.
Konsentrasi gula yang digunakan bergantung dari jenis dan umur sumber
eksplan. Embrio yang masih muda membutuhkan konsentrasi gula yang cukup

tinggi. Secara umum pertumbuhan dan perkembangan meningkat seiring dengan
peningkatan konsentrasi gula, ketika pertumbuhan optimum dicapai, perlahan-
lahan konsentrasi gula diturunkan. Kebanyakan sumber sukrosa yang digunakan
dalam media kultur berada pada konsentrasi 2-5%. Glukosa dan fruktosa juga
diketahui dapat membantu pertumbuhan yang baik pada beberapa jaringan.
Penelitian yang dilakukan oleh Park and Kim (2013) menyimpulkan
bahwa pemberian maltose dapat meningkatkan produksi planlet hijau
dibandingkan dengan sukrosa. Penelitian oleh Gauchan (2011) juga
mengungkapkan bahwa peran maltose dan sukrosa dapat menghasilkan
pertumbuhan tunas dan akar yang maksimal. Seluruh konsentrasi dari maltose dan
sukrosa menunjukkan pengaruh yang baik bagi pertunasan dan pengakaran pada
jagung. Pengaruh maltosa juga ditemukan efektif dalam produksi kalus dan
produksi tunas hijau pada tanaman padi (Javed, et al, 2007). Penelitian lain oleh
Rahman, Islam, dan Hosain (2010) mengungkapkan bahwa sukrosa memberikan
efek terbaik untuk pertumbuhan optimum, namun maltose memberikan efek yang
lebih baik untuk pertunasan dibanding sukrosa. Ploriferasi daun pada maltosa
dengan menggunakan sumber eksplan kentang menunjukkan bahwa maltosa
meningkatkan pertumbuhan dalam mikropropagasi kentang.
Gambar 2.4. Efek berbagai sumber karbohidrat terhadap propagasi kentang
Gambar 2.5. Efek berbagai sumber karbohidrat terhadap pertumbuhan jagung

Efek dari berbagai konsentrasi gula telah diamati pada induksi kalus dan
akar pada varietas padi Basmati. Konsentrasi rendah dekstrosa, 0.25%
memberikan efek terbaik untuk pertumbuhan tunas dan akar maksimum, diikuti
oleh maltosa pada seluruh konsentrasi (Thapa, Dhakal, dan Gauchan, 2007).
Dari berbagai penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa jenis karbohidrat
dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dalam induksi kalus dan regenerasi
tanaman. Tidak ada bukti yang cukup relevan dari sisi biokimia maupun fisiologi
mengenai keunggulan maltosa sebagai sumber karbon bagi tanaman dalam
induksi kalus dan regenerasi tanaman.
Penelitian oleh Park and Kim (2013) yang dibahas oleh penulis dalam
presentasi mengenai tanaman pangan menyimpulkan bahwa Maltosa dapat
digunakan untuk meregenerasikan planlet dari kalus, dan konsentrasi maltosa
terendah menghasilkan jumlah tanaman hijau yang lebih banyak. Peningkatan
konsentrasi maltosa berpengaruh signifikan terhadap jumlah tanaman albino yang
dihasilkan., namun variasinya berbeda antar genotif. Dreami2/ CaMsrB2-8-DH-1,
Dreami2/CaMsrB2-8-DH-2, dan Dreami2/CaMsrB2-8-DH-3 dapat
diregenerasikan pada seluruh media dengan konsentrasi maltosa yang berbeda.
Penambahan maltosa kedalam media regenerasi tanaman menguntungkan untuk
pertumbuhan, namun tidak untuk produksi tunas hijau. Pengaruh maltosa dan
sumber karbohidrat alternatif lainnya telah didokumentasikan dalam beberapa
sistem kultur jaringan. Tetapi alasan mengenai keunggulan maltosa masih belum
diketahui. Penelitian lainnya menunjukkan bahwa maltosa meningkatkan
kestabilan osmotik pada media kultur dibandingkan dengan sukrosa.
Albinisme (defisiensi khlorofil) adalah phenomena yang umum dijumpai
diantara plantlet yang dihasilkan pada kultur anther dan mikrospora, terutama
pada tanaman serealia. Albinisme merupakan salah satu faktor penghambat utama
penggunaan teknik kultur mikrospora pada program pemuliaan tanaman serealia.
Tanaman albino yang dihasilkan tidak akan mampu bertahan hidup lama
dikarenakan kekurangan struktur kloroplast yang berperan dalam proses
fotosintesis. Beberapa faktor yang mempengaruhi derajat albinisme antara lain
genotip dan kondisi fisiologis anther dari tanaman donor, stadium perkembangan

mikrospora, cold pretreatment dan temperatur selama inkubasi dari kultur.
Penelitian pada barley menunjukkan bahwa plantlet yang berasal dari kultur
anther bervariasi dapat hijau, putih, atau kuning. Perkembangan kloroplast
dihambat pada berbagai stadia (Bhojwani, 2001).

BAB III
SIMPULAN
Kultur anther merupakan pembudidayaan tanaman melalui tehnik kultur
secara in vitro yang memanfaatkan anther tanaman. Kultur antera menghasilkan
tanaman haploid melalui induksi embryogenesis dari pembelahan berulang
mikrospora/polen tanaman donor antera yang berasal dari persilangan tetua yang
memiliki karakter yang diinginkan.
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur anter,
yaitu tingkat perkembangan pollen, efek pra perlakuan fisik, efek pra perlakuan
kimia, media, ZPT, lama penyinaran, genotif tanaman donor, intensitas cahaya,
lingkungan inkubasi, dan sebagainya.
Malai yang diseleksi dalam kultur anther padi adalah malai yang berada
pada stage mid uninucleate yang memiliki presentasi kalus untuk tumbuh lebih
besar jika dibandingkan dengan tahapan lainnya.
Malai yang telah diseleksi dalam kultur anther memerlukan efek pra
perlakuan yaitu dengan menyimpannya dalam kondisi dingin selama periode
waktu tertentu. bergantung pada protocol yang digunakan. Hal ini bertujuan untuk
menyeragamkan waktu stadium polen, sehingga lebih banyak pollen pada stadium
uninukleat yang dapat digunakan. Hambatan yang biasanya dihadapi dalam kultur
anter adalah banyaknya planlet albino yang dihasilkan dibandingkan dengan
planlet hijau.
Jenis karbohidrat dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dalam induksi
kalus dan regenerasi tanaman. Tidak ada bukti yang cukup relevan dari sisi
biokimia maupun fisiologi mengenai keunggulan maltosa sebagai sumber karbon
bagi tanaman dalam induksi kalus dan regenerasi tanaman.

DAFTAR PUSTAKA
Bhojwani,S.S., Pande, H., and Raina, A. (2001). Factors Affecting Androgenesis
in Indica Rice. Article
Gauchan, D,P. 2012. Effect of different sugars on shoot regeneration of maize
(Zea mays l.). Kathmandu university. Journal of science, engineering and
technology vol. 8, no. I, february, 2012, pp 119-124 Nepal
Harahap, Fauziyah. 2011. Kultur Jaringan Tanaman. Unimed: Medan
Herawati, R., Purwoko, B,S., Khumaida, N., Dewi, I.S. 2008. Pembentukan Galur
Haploid Ganda Padi Gogo dengan Sifat-Sifat Tipe Baru melalui Kultur
Antera. Bul. Agron. (36) (3) 181 – 187 (2008)
Javed, Muhammad. A., Ishii, Takasighe., Kamijima, O., and Misoo, S. 2007. The
role of alternating culture temperatures and maltose in Enhancing the
anther culture efficiency of salt tolerant indica rice (Oryza sativa l.)
Cultivars, pokkali and nona bokra. (j) plant biotechnology 24, 283–287
(2007). Japan
Litbang Pertanian. (2010). Pemanfaatan Tehnik Kultur Antera Pada Pemuliaan
Tanaman Padi. Online http://old.litbang.deptan.go.id/berita/one/843/
Li, Wang., Lin Gang, Zhao Deming, Wang Feng, and Chen Jiabin. (2013). Tissue
Culture System for Different Hybrid of Indica Rice. Journal of Northeast
Agricultural University Vol. 18 No. 2 13-17
Moon, H.P., Kang, K.H., Choi, I.S., Jeong, O.Y., Choi, S.H. and Choi. 2003.
Advance In Rice Genetic: Comparing agronomic performance of breeding
populations derived from anther culture and single-seed descent in rice..
International Rice Research Institute
Park, Seul Gi., Mohammad Ubaidillah., and Kyung-Min Kim. (2013). Effect of
Maltose Concentration on Plant Regeneration of Anther Culture with
Different Genotypes in Rice (Oryza sativa L.). American Journal of Plant
Sciences, 2013, 4, 2265-2270
Rahman, M.H., Islam, R., Hossain, M. 2010. Role of sucrose, glucose and maltose
on conventional potato micropropagation. Journal of Agricultural
Technology 2010 Vol. 6(4): 733-739 Available online http://www.ijat-
rmutto.com ISSN 1686-9141
Shahnewaz1, S., and Bari, M.A.2004. Effect of Concentration of Sucrose on the
Frequency of Callus Induction and Plant Regeneration in Anther Culture
of Rice (Oryza sativa L.). Plant Tissue Cult. 14(1) : 37-43, 2004

Suwanto. (2012). Kultur Haploid. Article
Thapa, R., Dhakal, D., Gauchan, D.P. 2007. Effect of different sugars on shoot
induction in cv. Basmati. Journal of science, engineering and technology
Vol.i, no.iii, january, 2007. Nepal
Zulkarnain. (2005). Pemanfaatan Metode Kultur Antera Dalam Pemuliaan
Tanaman. Artikel ISSN 1410 - 1939

Amrullah Mukhtar, S.Pd

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Amrullah Mukhtar, S.Pd

Similar to Amrullah Mukhtar, S.Pd (20)

More from SMPN 4 Kerinci

More from SMPN 4 Kerinci (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Amrullah Mukhtar, S.Pd