BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang
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
Perumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas dalam karya tulis ini adalah mengenai pengertian
kultur jaringan, membahas teknik serta tahapan pembuatannya dan tentunya akan
membahas mengenai kelebihan dan kekurangannya. Telah kita ketahui bahwa kultur
jaringan akan membawa pengaruh yang sangat besar sekali bagi pambudidayaan
tanaman di masa sekarang ini.
Manfaat
Penulisan
Tentunya karya tulis inimemiliki manfaat baik bagi penulis khususnya dan
bagi pembaca pada umumnya. Adapun manfaatnya adalah sebagai berikut :
Penulis
bisa lebih memahami apa yang dimaksud dengan kultur jaringan beserta hal
lainnya menegnai kultur jaringan
Pembaca
bisa mengetahui lebih dekat mengenai kultur jaringan.
1
BAB II PEMBAHASAN
KULTUR JARINGAN
Kultur jaringan dalam bahasa
asing disebut sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya dan
jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama.
jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi
tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya.Kultur jaringan akan lebih
besar presentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem
adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu
membelah, dinding tipis, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan
orang menggunakan jaringan ini untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem
keadaannya selalu membelah, sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang
mengatur pembelahan.
Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara
vegetatif. 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.
Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan
menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di
tempat steril.
Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman,
khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit
yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara
lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam
jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu
menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan
mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan
dengan perbanyakan konvensional.
Teori Dasar Kultur Jaringan
a. Sel
dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama
dengan sel zigot karena berasal dari
satu sel tersebut (Setiap sel berasal dari satu sel).
b. Teori
Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki potensi genetik
seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi
tanaman lengkap. 2
Aplikasi Teknik Kultur Jaringan dalam Bidang Agronomi
a.
Perbanyakan vegetatif secara cepat (Micropropagation).
b.
Membersihkan bahan tanaman/bibit dari virus
c.
Membantu program pemuliaan tanaman (Kultur Haploid,
Embryo Rescue, Seleksi In Vitro, Variasi Somaklonal, Fusiprotoplas,
Transformasi Gen /Rekayasa Genetika Tanaman dll).
d.
Produksi
metabolit sekunder.
Faktor-Faktor yang
Mempengaruhi Regenerasi
1. Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro :
pucuk aksilar, pucuk adventif, embrio somatik, pembentukan protocorm like
bodies, dll
2.
Eksplan ,adalah bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk
perbanyakan tanaman. Faktor eksplan yang penting adalah genotipe/varietas, umur
eksplan, letak pada cabang, dan seks (jantan/betina). Bagian tanaman yang dapat
digunakan sebagi eksplan adalah pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon,
hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll.
3. Media Tumbuh, Di dalam media tumbuh
mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur tumbuh, dan bentuk fisik
media. Terdapat 13 komposisi media dalam kultur jaringan, antara lain:
Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM), Knop, Knudson-C, Anderson
dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah MS.
4. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Faktor yang
perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT adalah konsentrasi, urutan penggunaan
dan periode masa induksi dalam kultur tertentu. Jenis yang sering digunakan adalah
golongan Auksin seperti Indole Aceti Acid(IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA),
2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Golongan Sitokinin seperti Kinetin,
Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin, Thidiazuron, dan PBA. Golongan Gibberelin seperti
GA3. Golongan zat penghambat tumbuh seperti Ancymidol, Paclobutrazol, TIBA, dan
CCC.
5.
Lingkungan Tumbuh. Lingkungan tumbuh yang dapat mempengruhi regenerasi tanaman
meliputi temperatur, panjang penyinaran, intensitas penyinaran, kualitas sinar,
dan ukuran wadah kultur.
3
Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan
teknik kultur jaringan adalah :
1) Pembuatan media
2) Inisiasi
3) Sterilisasi
4) Multiplikasi
5) Pengakaran
6) Aklimatisasi
2) Inisiasi
3) Sterilisasi
4) Multiplikasi
5) Pengakaran
6) Aklimatisasi
Media merupakan faktor penentu dalam
perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung
dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya
terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga
bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon)
yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung
dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi
ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga
harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.
4
Biasanya, komposisi media yang digunakan
adalah sebagai berikut :
- Ammonium nitrate
(NH4NO3) 1,650 mg/l
- Boric acid (H3BO3)
6.2 mg/l
- Calcium chloride
(CaCl2 · H2O) 440 mg/l
- Cobalt chloride (CoCl2 · 6H2O)
0.025 mg/l
- Magnesium sulfate
(MgSO4 · 7H2O) 370 mg/l
- Cupric sulfate (CuSO4 · 5H2O)
0.025 mg/l
- Potassium phosphate
(KH2PO4) 170 mg/l
- Ferrous sulfate (FeSO4 · 7H2O)
27.8 mg/l
- Potassium nitrate
(KNO3) 1,900 mg/l
- Manganese sulfate
(MnSO4 · 4H2O) 22.3 mg/l
- Potassium iodine
(KI) 0.83 mg/l
- Sodium molybdate
(Na2MoO4 · 2H2O) 0.25 mg/l
- Zinc sulfate (ZnSO4 · 7H2O)
8.6 mg/l
- Na2EDTA ·
2H2Oa 37.2 mg/lb
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman
yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur
jaringan adalah tunas.
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan
dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar
flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan
terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata
pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga
harus steril.
Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak
calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar
flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya
pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada
rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan
menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan
yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari
untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya
kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan
menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau
busuk (disebabkan bakteri).
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan
eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara
hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan
untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit
hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara
luar.
5
Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara
bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang
sama dengan pemeliharaan bibit generatif.
Keunggulan
inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan usaha kultur
jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan yang
dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati,
sengon, akasia, dll.
Bibit
hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan pertumbuhan
yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan jati
emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan
dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas
kayunya yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha
karena akan memperoleh hasil yang lebih cepat.
TEKNIK KULTUR JARINGAN :
- Teknik
kultur jaringan sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan jaringan
tanaman yang sering disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan
dipelihara dalam medium pada atau cair yang cocok dan dalam keadaan
steril. dengan cara demikian sebaian sel pada permukaan irisan tersebut
akan mengalami proliferasi dan membentuk kalus. Apabila kalus yang
terbentuk dipindahkan kedlam medium diferensiasi yang cocok, maka akan
terbentuk tanaman kecil yang lengkap dan disebut planlet. Dengan
teknik kultur jaringan ini hanya dari satu irisan kecil suatu jaringan
tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi planlet dalam jumlah
yang besar.
- Pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman ini berdasarkan teori sel
sperti yang dikemukakan oleh Schleiden, yaitu bahwa sel mempunyai
kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi.
6
Totipotensi adalah
kemampuan setiap sel, darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan
dilingkungan yangsesuai akan tumbuh menjadi tanaman yang sempurna.Teknik kultur
jaringan akan berhasil dengan baik
Syarat-syarat yang Diperlukan :
·
Pemilihan
eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukkan kalus
·
Penggunaan medium
yang cocok
·
Keadaan yang
aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun
pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih
bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti:
daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila
menggunakan embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu
diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.
KEUNTUNGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN
- Pengadaan
bibit tidak tergantung musim
- Bibit
dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih
cepat (dari satu mata tunas yang
sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)
- Bibit
yang dihasilkan seragam
- Bibit
yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)
- Biaya
pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah
- Dalam
proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan
lingkungan lainnya
- Dapat
diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
- Metabolit
sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
KEKURANGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN
- Bagi
orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit.
- Membutuhkan
modal investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium khusus), peralatan dan perlengkapan.
- Diperlukan
persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan
agar dapat memperoleh hasil yang memuaskan
- Produk
kultur jaringan pada akarnya kurang kokoh
7
DAFTAR
PUSTAKA
8