MAKALAH KULTUR JARINGAN
pada TUMBUHAN
i
KATA PENGANTAR
Puji
syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat,
karunia, serta taufik dan hidayah-Nya saya dapat menyelesaikan makalah tentang “Kultur
Jaringan pada Tumbuhan” ini dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya.
Dan juga saya berterima kasih pada Bapak
Budi Saptono selaku guru mata pelajaran Biologi yang telah memberikan tugas ini
kepada saya serta teman-teman saya yang telah membantu saya dalam menyelesaikan
tugas ini.
Saya sangat berharap makalah ini dapat berguna bagi pembaca dan khususnya bagi saya untuk menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai kultur jaringan pada tumbuhan. Saya juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, saya berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah saya buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi saya sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya saya mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan saya memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Blitar,
September 2015
Penyusun
ii
Daftar Isi
Halaman Judul……………………………………………………………………….…i
Kata
Pengantar…………………………………………………………………….…...ii
Daftar Isi……………………………………………………………………..…...…...iii
Bab I Pendahuluan
a)
Latar
belakang………………………………………………………………….1
b)
Rumusan
masalah ……………………………………………………………...1
c)
Tujuan penulisan………………………………………………………………..2
BAB II Pembahasan
a)
Pengertian
Kultur Jaringan………………………………………………………3
b)
Prinsip dasar kultur jaringan …………………………………………………….3
c)
Tipe-tipe kultur jaringan…………………………………………………………4
d)
Alat dan
bahan dalam kultur jaringan……………………………………............4
e)
Cara kerja
kultur jaringan……………………………………………………......6
f)
Perbedaan
perbanyakan alami dengan kultur jaringan………………………………......8
g)
Keuntungan
dan kelebihan kultur jaringan…………………………………..…8
h)
Hal-hal
yang mempengaruhi regenerasi pada kultur jaringan………………………….…………...8
i)
Kendala dan masalah yang dapat terjadi dalam kultur
jaringan……….…..…9
BAB III Penutup
a. Kesimpulan……………………………………………………………………….…...12
b.
Saran………………………………………………………………………………......12
Daftar
Pustaka…………………………………………………………………………...13
iii
Bab 1
Pendahuluan
a.
Latar belakang
Salah satu dampak dalam peningkatan ekspor komoditi pertanian adalah kebutuhan bibit yang semakin meningkat. Bibit dari suatu varietas unggul yang dihasilkan jumlahnya sangat terbatas, sedangkan bibit tanaman yang dibutuhkan jumlahnya sangat banyak.
Penyediaan bibit yang berkualitas baik merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan dalam pengembangan pertanian di masa mendatang. Salah satu teknologi harapan yang banyak dibicarakan dan telah terbukti memberikan keberhasilan adalah melalui teknik kultur jaringan.
Melalui kultur jaringan tanaman
dapat diperbanyak setiap waktu sesuai kebutuhan karena faktor perbanyakannya
yang tinggi. Bibit dari varietas unggul yang jumlahnya sangat sedikit dapat
segera dikembangkan melalui kultur jaringan. Pada tanaman perbanyakan melalui
kultur jaringan, bila berhasil dapat lebih menguntungkan karena sifatnya akan
sama dengan induknya (seragam) dan dalam waktu yang singkat bibit dapat
diproduksi dalam jumlah banyak dan bebas penyakit.
Kultur jaringan adalah metode
perbanyakan vegetatif dengan menumbuhkan sel, organ atau bagian tanaman dalam
media buatan secara steril dengan lingkungan yang terkendali.Tanaman bisa
melakukan kultur jaringan jika memiliki sifat totipotensi, yaitu kemampuan sel
untuk beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.
b. Rumusan masalah
1. Apa pengertian kultur jaringan?
2. Apa prinsip dasar dalam kultur
jaringan?
3. Apa saja tipe-tipe kultur
jaringan?
4. Apa saja alat dan bahan yang di
gunakan untuk kultur jaringan?
5. Bagaimanakah cara kerja kultur
jaringan?
6. Apa perbedaan perbanyakan alami
dengan kultur jaringan?
7. Apa saja keuntungan dan kelebihan kultur
jaringan?
8. Apa
saja yang mempengaruhi regenerasi pada kultur jaringan?
9. Apa saja kendala dan masalah yang
dapat terjadi dalam kultur jaringan?
c. Tujuan
penulisan
1.
Untuk mengetahui pengertian kultur jaringan
2.
Untuk mengetahui prisip dasar
dalam kultur jaringan
3.
Untuk
mengertahui tipe-tipe kultur jaringan
4.
Untuk
mengetahui alat dan
bahan yang di gunakan untuk kultur jaringan
5.
Untuk mengetahui cara kerja kultur jaringan
6.
Untuk mengetahui perbedaan
perbanyakan alami dengan kultur jaringan
7.
Untuk
mengetahui keuntungan
dan kelebihan kultur jaringan
8.
Untuk mengetahui hal-hal yang mempengaruhi
regenerasi pada kultur jaringan
9.
Untuk
mengetahui kendala dan masalah yang dapat terjadi dalam kultur jaringan
Bab II
Pembahasan
A.
Pengertian kultur jaringan
Kultur jaringan bila diartikan
ke dalam Bahasa Jerman disebut Gewebe Kultur, dalam Bahasa Inggris disebut
Tissue Culture, dalam Bahasa Belanda disebut weefsel kweek atau weefsel
cultuur. Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk
mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ
yang serba steril, dalam botolkultur yang sterildan dalam kondisi yang aseptic,
sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi
menjadi tanaman yang lengkap.
Usaha memperoleh suatu individu
baru dari satu sel atau jaringan dikenal sebagai kultur sel atau kultur
jaringan..
Menurut Suryowinoto (1991),
kultur jaringan dalam bahasa asing disebut 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 memiliki sifat seperti induknya.
Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif.
Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif.
Kultur jaringan termasuk jenis
perkembangbiakan vegetatif yang prinsip dasarnya sama dengan menyetek. Bagian
tanaman yang akan dikultur (eksplan) dapat diambil dari akar, pucuk, bunga,
meristem, serbuk sari.
B.
Prinsip dasar kultur jaringan
Menurut Thorpe (1981), ada 3 prinsip utama dalam
kultur jaringan:
« Isolasi bagian tanaman dari tanaman utuh (organ, akar, daun dll)
« Memelihara bagian tanaman tadi dalam lingkungan yang sesuai dan kondisi kultur yang tepat
« Pemeliharaan dalam kondisi aseptik
« Isolasi bagian tanaman dari tanaman utuh (organ, akar, daun dll)
« Memelihara bagian tanaman tadi dalam lingkungan yang sesuai dan kondisi kultur yang tepat
« Pemeliharaan dalam kondisi aseptik
Teori Dasar Kultur Jaringan:
·
Sel dari suatu organisme multiseluler dimanapun
letaknya sebenarnya sama dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut
(omne cellula ex cellula).
·
Teori Totipotensi Sel
Teori sel oleh Schwann dan Schleiden (1898) yang menyatakan bahwa sel memiliki sifat totipotensi, yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai. Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembangbiak karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan hidup.
Teori sel oleh Schwann dan Schleiden (1898) yang menyatakan bahwa sel memiliki sifat totipotensi, yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai. Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembangbiak karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan hidup.
C.
Tipe-tipe kultur jaringan
1. Kultur biji (seed culture),
kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji atau seedling.
2. Kultur organ (organ
culture), merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti:
ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda,
inflorescentia, buku batang, akar dll.
3. Kultur kalus (callus
culture), merupakan kultur yang menggunakan jaringan (sekumpulan sel) biasanya
berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya.
4. Kultur suspensi sel
(suspension culture) adalah kultur yang menggunakan media cair dengan
pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan menggunakan sel atau
agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa
kalus atau jaringan meristem.
5. Kultur protoplasma. eksplan
yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan
bantuan enzim. Protoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah
diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk
keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma (fusi 2 protoplas baik
intraspesifik maupun interspesifik).
6. Kultur haploid adalah kultur
yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni: kepalasari/ anther (kultur
anther/kultur mikrospora), tepungsari/ pollen (kutur pollen), ovule (kultur
ovule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid.
D.
Alat dan bahan
yang di gunakan untuk kultur jaringan
Ø Alat untuk pembuatan media kultur jaringan
1. Gelas becker/piala, untuk menuangkan atau
mempersiapkan bahan kimia dan air aquades dalam pembuatan media. Ukuran gelas
piala bervariasi, 100ml, 300ml, 1000ml, 2000ml.
2. Pipet, untuk mengambil cairan.
3. Timbangan, untuk menimbang bahan kimia yang
diperlukan dalam pembuatan media kultur.
4. Spatula, untuk mengambil bahan kimia yang
diperlukan dalam pembuatan media kultur.
5. Indicator pH/ lakmus, untuk mengukur pH media
ketika membuat media.
6. Sendok kaca, untuk mengaduk media saat
persiapan dan saat pemanasan.
7. Panci, uempat memasak media.
8. Kompor, untuk pemanas saat memasak media.
9. Autoklaf, untuk mensterilkan semua peralatan
dan media kultur yang dipakai dalam kegiatan kultur jaringan.
10. Botol kultur, tempat untuk mengkulturkan atau
menanam eksplan.
11. Plastik
dan karet tahan panas, untuk penutup pada botol kultur dan sebagai pengikat
plastik dengan botol kultur.
Ø Alat Penyiapan Eksplan (Inisiasi)
1. Botol
kultur, tempat untuk mengkulturkan atau menanam eksplan.
2. Scalpel,
untuk pemotongan eksplan
3. Gunting, untuk memotong eksplan
Ø Alat Penanaman (Inokulasi)
1. Laminar
air flow/enkas, untuk menanam eksplan ke dalam botol dalam kondisi steril atau
melakukan sub kultur yang dilengkapi dengan blower dan lampu UV.
2. Pinset, untuk mengambil eksplan.
3. Spatula, untuk mengambil eksplan berupa
biji/plb anggrek.
4. Petridish, tempat untuk memotong-motong eksplan
yang akan di tanam dalam botol kultur.
5. Bunsen, untuk menggarang/membakar alat-alat kultur,
seperti alat-alat diseksi ketika melakukan penanaman sehingga peralatan
tersebut tetap steril.
Ø
Alat
Inkubasi
1. Rak kultur, tempat untuk menyimpan botol-botol
berisi eksplan hasil inokulasi dan mengoptimalkan pemanfaatan
ruangan yang ada.
2. Air conditioner (AC), untuk menjaga suhu
ruangan agar tetap stabil sesuai dengan kondisi suhu untuk kultur jaringan.
3. Lampu, untuk memberikan penerangan dan cahaya
bagi pertumbuhan tanaman.
4. Timer listrik, untuk mengatur waktu penyinaran
pada tanaman kultur.
5. Termometer suhu ruangan, untuk mengetahui suhu
ruangan
Ø Alat Aklimatisasi
1. Ember,
untuk tempat plantlet yang telah dikeluarkan dari botol yang akan dicuci.
2. Gelas becker/piala, tempat perendaman plantlet
dengan fungisida dan bakterisida.
3. Pinset, untuk mengeluarkan plantlet dari botol
kultur.
4. Timbangan, untuk menimbang fungisida dan
bakterisida
5. Pengaduk kaca, untuk mengaduk larutan fungisida
dan bakterisida.
Ø Bahan untuk Pembuatan Media
·
Media MS
jadi, bahan kimia untuk pembuatan media, Hyponex
·
Gula
·
Agar
·
Air
Ø Bahan untuk Sterilisasi Eksplan
·
Eksplan
·
Air
·
Fungisida
·
Bakterisida
·
HgCl2
·
Klorox/pemutih
pakaian
·
Alkohol
Ø Bahan untuk Penanaman (Inokulasi)
·
Alkohol
·
Air steril
·
Betadin
·
Eksplan
Ø Bahan untuk Aklimatisasi
·
Tanaman
·
Air
·
Fungisida
·
Bakterisida
·
Media
(mos, pakis, arang, sterofom)
E.
Cara kerja
kultur jaringan
a. Pembuatan 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. Media yang
sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang
digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf pada
suhu 121º C selama 45 menit.
b. Sterilisasi eksplant Inisiasi kultur (Culture Estabilishment)
Sterilisasi eksplan merupakan bagian yang paling sulit dalam proses produksi bibit melalui kultur jaringan. Sterilisasi biasanya dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, eksplan dicuci dengan deterjen atau bahan pencuci lain, selanjutnya direndamdalam bahan-bahan sterilan baik yang bersifat sistemik atau desinfektan. Bahan-bahan yang biasa digunakan untuk sterilisasi antara lain clorox, kaporit atau sublimat.
c. Penumbuhan eksplant dalam media cocok.
Setelah disterilkan eksplan ditumbuhkan dalam media kultur. Media yang banyak digunakan sampai saat ini adalah media MS. Untuk mengarahkan biakan pada organogenesis yang diinginkan, ke dalam media ditambahkan zat pengatur tumbuh.
d. Multipliksi atau perbanyakan planlet
Proses penggandaan tanaman dimana tanaman dipotong-potong pada bagian
tertentu menjadi ukuran yang lebih kecil kemudian ditanam kembali ke media agar yang telah disiapkan. Proses ini dilakukan secar berulang setiap tanggal waktu tertentu. Pada setiap siklusnya tanaman dipotong dan menghasilkan perbanyakan dengan tingkat RM (Rate Of Multiplication) tertentu yang berbeda-beda untuk setiap tanaman.
e. Pemanjangan tunas, induksi dan perkembangan akar.
Merupakan proses induksi (perangsangan) bagi sistem perakaran tanaman. Hasil dari proses ini adalah tanaman dari kondisi sempurnah. Tahapan ini tidak berlaku untuk semua jenis tanaman. Pengakaran adalah fase dimana planlet akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang mana biasanya hanya berupa penambahan zat pemacu pertumbuhan dari golongan auxin. Dalam fase ini biasanya tunas ditanam dalam media yang mengandung zat pengatur tumbuh (IAA, IBA atau NAA). Perakaran umumnya dilakukan pada tahap akhir dalam suatu periode perbanyakan kultur jaringan, yaitu apabila jumlah tunas in vitro sudah tersedia sesuai dengan jumlah bibit yang akan diproduksi.
f. Aklimatisasi planlet ke lingkungan luar
Aklimatisasi adalah proses penyesuaian planlet dari kondisi mikro dalam botol
(heterotrof) ke kondisi lingkungan luar (autotrof). Planlet yang dipelihara dalam keadaan steril dalam lingkungan (suhu dan kelembaban) optimal, sangat rentan terhadap lingkungan luar (lapang). Planlet yang tumbuh dalam kultur di laboratorium memiliki karakteristik daun yang berbeda dengan planlet yang tumbuh di lapang. Daun dari planlet pada umumnya memiliki stomata yang lebih terbuka, jumlah stomata tiap satuan luas lebih banyak, dan sering tidak memiliki lapisan lilin pada permukaannya. Dengan demikian, planlet sangat rentan terhadap kelembaban rendah. Mengingat sifat-sifat tersebut, sebelum ditanam di
lapang, planlet memerlukan aklimatisasi. Aklimatisasi dapat dilakukan di rumah kaca atau pesemaian, baik di rumah kaca atau pesemaian.
Dalam aklimatisasi, lingkungan tumbuh (terutama kelembaban) berangsur-angsur disesuaikan dengan kondisi lapang. 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. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.
F.
Perbedaan
perbanyakan alami dengan kultur jaringan
Pada perbanyakan
secara alami nutrisi diperoleh secara alami dari dalam tanah,tanaman dapat
membuat makanannya sendiri (autotrof),sumber tanaman harus cukup umur,fotosintesis
dengan bantuan matahari sehingga di pengaruhi oleh musim sedangkan perbanyakan
dengan kultur jaringan media terbuat dari nutrisi kimia,tanaman tidak membuat
makanannya sendiri,sumber tanaman sedikit,fotosintesis dengan cahaya lampu,tidak
dipengaruhi musim
G.
Keuntungan
dan kelebihan kultur jaringan
Kelebihan:
o Sifat identik dengan induknya;
o Perbanyakan dalam waktu singkat;
o Tidak perlu areal pembibitan yang luas;
o Tidak dipengaruhi oleh musim;
o Tanaman bebas jamur dan bakteri.
o Sifat identik dengan induknya;
o Perbanyakan dalam waktu singkat;
o Tidak perlu areal pembibitan yang luas;
o Tidak dipengaruhi oleh musim;
o Tanaman bebas jamur dan bakteri.
Kekurangannya:
o Bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap hama penyakit dan udara luar;
o Bagi orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit;
o Membutuhkan modal investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium khusus), peralatan dan perlengkapan;
o Diperlukan persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan agar dapat memperoleh hasil yg memuaskan;
o Produk kultur jaringan pada akarnya kurang kokoh.
o Bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap hama penyakit dan udara luar;
o Bagi orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit;
o Membutuhkan modal investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium khusus), peralatan dan perlengkapan;
o Diperlukan persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan agar dapat memperoleh hasil yg memuaskan;
o Produk kultur jaringan pada akarnya kurang kokoh.
H.
Hal-hal yang mempengaruhi
regenerasi pada kultur jaringan
1.
Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro: pucuk aksilar,
pucuk adventif, embrio somatik, pembentukan protocorm like bodies, dll
2.
Eksplan
Merupakan 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.
Merupakan 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.
MediaTumbuh.
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.
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.
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.
I.
Kendala dan masalah yang dapat terjadi dalam kultur
jaringan
Teknik kultur jaringan sampai saat ini memang belum biasa
dilaksanakan oleh para petani, baru beberapa kalangan pengusaha swasta saja
yang sudah mencoba melaksanakannya, karena pelaksanaan teknik kultur jaringan
tanaman memerlukan keterampilan khusus dan harus dilatar belakangi dengan ilmu
pengetahuan dasar tentang fisiologi tumbuhan, anatomi tumbuhan, biologi, kimia
dan pertanian. Dengan demikian jelas akan amat sulit untuk diterima oleh
kalangan petani biasa. Di samping itu, pelaksanaan teknik kultur jaringan
mutlak memerlukan laboratorium khusus, walaupun dapat di usahakan secara
sederhana (dalam ruang yang terbatas), namun tetap memerlukan peralatan yang
memadai. Kemungkinan lain petani akan merasa enggan bekerja secara aseptik..
Pekerjaan kultur jaringan meliputi: persiapan media, isolasi bahan tanam (eksplan), sterilisasi eksplan, inokulasi eksplan, aklimatisasi dan usaha pemindahan tanaman hasil kultur jaringan ke lapang. Pelaksana harus bekerja dengan teliti dan serius, karena setiap tahapan pekerjaan tersebut memerlukan penanganan tersendiri dengan dasar pengetahuan tersendiri. Karena semua pekerjaan harus dilaksanakan secara hati-hati dan cermat serta memerlukan kesabaran yang tinggi. Biaya untuk mewujudkan perbanyakan tanaman secara in vitro ini juga sangat mahal, kecuali kita meramu medium sendiri. Bila kita terpaksa harus membeli medium yang sudah jadi (dalam kemasan) jelas akan sangat mahal, sebab medium yang sudah jadi masih harus di impor dari luar negeri. Apalagi kita harus membeli saran untuk perlakuan isolasi dan fusi protoplas, tentu biayanya akan bertambah besar. Enzim-enzim yang digunakan dalam kultur jaringan juga masih dibeli dari luar negeri seperti Jepang.
Lepas semua dari kendala-kendala tersebut diatas, kita harus mengakui bahwa teknik kultur jaringan sangat bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan, terutama untuk pengembangan bioteknologi.
Pekerjaan kultur jaringan meliputi: persiapan media, isolasi bahan tanam (eksplan), sterilisasi eksplan, inokulasi eksplan, aklimatisasi dan usaha pemindahan tanaman hasil kultur jaringan ke lapang. Pelaksana harus bekerja dengan teliti dan serius, karena setiap tahapan pekerjaan tersebut memerlukan penanganan tersendiri dengan dasar pengetahuan tersendiri. Karena semua pekerjaan harus dilaksanakan secara hati-hati dan cermat serta memerlukan kesabaran yang tinggi. Biaya untuk mewujudkan perbanyakan tanaman secara in vitro ini juga sangat mahal, kecuali kita meramu medium sendiri. Bila kita terpaksa harus membeli medium yang sudah jadi (dalam kemasan) jelas akan sangat mahal, sebab medium yang sudah jadi masih harus di impor dari luar negeri. Apalagi kita harus membeli saran untuk perlakuan isolasi dan fusi protoplas, tentu biayanya akan bertambah besar. Enzim-enzim yang digunakan dalam kultur jaringan juga masih dibeli dari luar negeri seperti Jepang.
Lepas semua dari kendala-kendala tersebut diatas, kita harus mengakui bahwa teknik kultur jaringan sangat bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan, terutama untuk pengembangan bioteknologi.
Masalah-masalah dalam Kultur Jaringan
Dalam kegiatan kultur jaringan, tidak sedikit masalah-masalah yang muncul sebagai pengganggu dan bahkan menjadi penyebab tidak tercapainya tujuan kegiatan kultur yang dilakukan. Gangguan kultur secara umum dapat muncul dari bahan yang ditanam, dari lingkungan kultur, maupun dari manusianya.
Permasalahan dalam kultur ada yang dapat diprediksi sebelumnya dan ada pula yang sulit diprediksi kejadiannya. Untuk yang tidak dapat diprediksi, cara mengatasinya tidak dapat secara preventif tetapi diselesaikan setelah kasus itu muncul.
Adapun masalah-masalah yang terjadi dalam kultur jaringan yaitu:
1.
Kontaminasi
Kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kegiatan kultur jaringan. Munculnya gangguan ini bila dipahami secara mendasar adalah merupakan sesuatu yang sangat wajar sebagai konsekuensi penggunaan yang diperkaya.
Fenomena kontaminasi sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis kontaminasinya (bakteri, jamur, virus, dll).
Upaya mencegah terjadinya kontaminsi:
Kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kegiatan kultur jaringan. Munculnya gangguan ini bila dipahami secara mendasar adalah merupakan sesuatu yang sangat wajar sebagai konsekuensi penggunaan yang diperkaya.
Fenomena kontaminasi sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis kontaminasinya (bakteri, jamur, virus, dll).
Upaya mencegah terjadinya kontaminsi:
·
Biasakan membersihkan berbagai
sarana yang diperlukan dalam kultur jaringan.
·
Yakinkan bahwa proses sterilisasi
media secara baik dan benar.
·
Lakukan proses penanaman bahan pada
keadaan anda nyaman dan cari waktu yang longgar.
2.
Pencoklatan/browning
Pencoklatan adalah suatu karakter munculnya warna coklat atau hitam yang sering membuat tidak terjadinya pertumbuhan dan perkembangan eksplan. Peristiwa pencoklatan sesunggguhnya merupakan peristiwa alamiah yang biasa yang sering terjadi.
Pencoklatan umumnya merupakan suatu tanda-tanda kemunduran fisiologi eksplan dan tidak jarang berakhir pada kematian eksplan.
Pencoklatan adalah suatu karakter munculnya warna coklat atau hitam yang sering membuat tidak terjadinya pertumbuhan dan perkembangan eksplan. Peristiwa pencoklatan sesunggguhnya merupakan peristiwa alamiah yang biasa yang sering terjadi.
Pencoklatan umumnya merupakan suatu tanda-tanda kemunduran fisiologi eksplan dan tidak jarang berakhir pada kematian eksplan.
3.
Vitrifikasi
Vitrifikasi adalah suatu istilah problem pada kultur yang ditandai dengan:
Munculnya pertumbuhan dan pertumbuhan yang tidaknormal.
Tanaman yang dihasikan pendek-pendek atau kerdil.
Pertrumbuhan batang cenderung ke arah penambahan diameter
Tanaman utuhnya menjadi sangat turgescent.
Pada daunnya tidak memiliki jaringan pallisade..
Vitrifikasi adalah suatu istilah problem pada kultur yang ditandai dengan:
Munculnya pertumbuhan dan pertumbuhan yang tidaknormal.
Tanaman yang dihasikan pendek-pendek atau kerdil.
Pertrumbuhan batang cenderung ke arah penambahan diameter
Tanaman utuhnya menjadi sangat turgescent.
Pada daunnya tidak memiliki jaringan pallisade..
4.
Variabilitas Genetik
Bila kultur jaringan digunakan untuk upaya perbanyakan tanaman yang seragam dalam jumlah yang banyak, dan bukan sebagai upaya pemuliaan tanaman maka variasi genetik adalah kendala. Variasi genetik dapat terjadi pada kultur in vitro karena:
Laju multiflikasi yang tinggi, variasi terjadi karena terjadinya sub kultur berulang yang tidak terkontrol
Penggunaan teknik yang tidak sesuai.
Variasi genetik yang paling umum terjadi pada kultur kalus dan kultur -suspensi sel, hal tersebut terjadi karena munculnya sifat instabilitas kromosom mungkin akibat teknis kultur, media atau hormon.
Cara mengatasi masalah variasi genetik tentunya tidak sederhana, harus memperhatikan aspek yang dikulturkan.
Bila kultur jaringan digunakan untuk upaya perbanyakan tanaman yang seragam dalam jumlah yang banyak, dan bukan sebagai upaya pemuliaan tanaman maka variasi genetik adalah kendala. Variasi genetik dapat terjadi pada kultur in vitro karena:
Laju multiflikasi yang tinggi, variasi terjadi karena terjadinya sub kultur berulang yang tidak terkontrol
Penggunaan teknik yang tidak sesuai.
Variasi genetik yang paling umum terjadi pada kultur kalus dan kultur -suspensi sel, hal tersebut terjadi karena munculnya sifat instabilitas kromosom mungkin akibat teknis kultur, media atau hormon.
Cara mengatasi masalah variasi genetik tentunya tidak sederhana, harus memperhatikan aspek yang dikulturkan.
5.
Pertumbuhan dan Perkembangan
Masalah utama berkaitan dengan proses pertumbuhan adalah bila eksplan yang ditanam mengalami stagnasi, dari mulai tanam hingga kurun waktu tertentu tidak mati tetapi tidak tumbuh.
Untuk menghindari hal itu dapat dilakukan dengan preventif menghindari bahan tanam yang tidak juvenil atau tidak meristematik. Karena awal pertumbuhan eksplan akan dimulai dari sel-sel yang muda yang aktif membelah, atau dari sel-sel tua yang muda kembali.
Media juag dapat menjadi sebab terjadinya stagnasi pertumbuhan, karena dari kondisi medialah suatu sel dapat atau tidak terdorong melakukan proses pembelahan dan pembesaran dirinya.
Pada proses klutur jaringan yang bersifa inderict embriogenesis, tahapan pembentukan kalus harus dilanjutkan dengan mendorong induksi embriosomatik dari sel-sel kalus. Terjadinya embrio somatik dapat secara endogen atau eksogen.
Masalah utama berkaitan dengan proses pertumbuhan adalah bila eksplan yang ditanam mengalami stagnasi, dari mulai tanam hingga kurun waktu tertentu tidak mati tetapi tidak tumbuh.
Untuk menghindari hal itu dapat dilakukan dengan preventif menghindari bahan tanam yang tidak juvenil atau tidak meristematik. Karena awal pertumbuhan eksplan akan dimulai dari sel-sel yang muda yang aktif membelah, atau dari sel-sel tua yang muda kembali.
Media juag dapat menjadi sebab terjadinya stagnasi pertumbuhan, karena dari kondisi medialah suatu sel dapat atau tidak terdorong melakukan proses pembelahan dan pembesaran dirinya.
Pada proses klutur jaringan yang bersifa inderict embriogenesis, tahapan pembentukan kalus harus dilanjutkan dengan mendorong induksi embriosomatik dari sel-sel kalus. Terjadinya embrio somatik dapat secara endogen atau eksogen.
6.
Praperlakuan
Masalah pada kegiatan in vitro bukan hanya dari penanaman eksplan saja, pertumbuahn dan perkembangannya dlama botol saja tetapi juga sangat bisa dipengaruhi oleh persyaratan kegiatan prapelakuan. Pada kasus ini masalah akan muncul bila kegiatan prapelakuaan tidak dilakukan. Prapelakuan dilakukan umumnya untuk tujuan-tujuan tertentu, secara umum adalah dalam rangka menghilangkan hambatan. Hambatan apat berupa hambatan kemikalis, fisik, biologis. Hambatan berupa bahan kimia penanganannya harus dimulai dari pengenalan senyawa aktif, potensi gangguan, proses reaksi dan alternatif pengelolaannya.
Masalah pada kegiatan in vitro bukan hanya dari penanaman eksplan saja, pertumbuahn dan perkembangannya dlama botol saja tetapi juga sangat bisa dipengaruhi oleh persyaratan kegiatan prapelakuan. Pada kasus ini masalah akan muncul bila kegiatan prapelakuaan tidak dilakukan. Prapelakuan dilakukan umumnya untuk tujuan-tujuan tertentu, secara umum adalah dalam rangka menghilangkan hambatan. Hambatan apat berupa hambatan kemikalis, fisik, biologis. Hambatan berupa bahan kimia penanganannya harus dimulai dari pengenalan senyawa aktif, potensi gangguan, proses reaksi dan alternatif pengelolaannya.
7.
Lingkungan Mikro
Masalah lingkungan inkubator juga tidak bisa diabaiakan karena ini juga sering menjadi masalah. Suhu ruangan inkubator sangat menentukan optimasi pertumbuhan eksplan, suhu yang terlalu rendah aatau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada eksplan.
Kebutuhan antara satu tananaman dengan tanaman yang lain berbeda, namunddemikian solusinya sulit dilakukan mengingat umumnya ruangan inkubator suatu ruangan laboratorium kultur jaringan tidak bisa dibuat variasi antara satu ruangan dengan bagian ruangan yang lainnya. Sehingga optimasi pertumbuhan tidak bisa diharapkan sama antara kultur yang satu dengan kultur yang lain.
Masalah lingkungan inkubator juga tidak bisa diabaiakan karena ini juga sering menjadi masalah. Suhu ruangan inkubator sangat menentukan optimasi pertumbuhan eksplan, suhu yang terlalu rendah aatau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada eksplan.
Kebutuhan antara satu tananaman dengan tanaman yang lain berbeda, namunddemikian solusinya sulit dilakukan mengingat umumnya ruangan inkubator suatu ruangan laboratorium kultur jaringan tidak bisa dibuat variasi antara satu ruangan dengan bagian ruangan yang lainnya. Sehingga optimasi pertumbuhan tidak bisa diharapkan sama antara kultur yang satu dengan kultur yang lain.
BAB III
Penutup
1. Kesimpulan
Kultur jaringan merupakan suatu tehnik membiakkan sel
atau jaringan ke dalam media kultur, sehingga tumbuh, membelah, dan
menghasilkan tumbuhan baru dengan cepat dan memiliki sifat yang sama dengan
induknya.
Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptic yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Tanaman yang dimanfaatkan dalam kultur jaringan harus memiliki sifat Autonom, dan sifat Totipotensi.
Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptic yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Tanaman yang dimanfaatkan dalam kultur jaringan harus memiliki sifat Autonom, dan sifat Totipotensi.
2. Saran
Pelaksanaan kultur jaringan di
Indonesia belum cukup banyak dilakukan. Saya menyarankan kepada pemerintah,
sebaiknya pemerintah ikut memperhatikan masalah mengenai pertanian terutama
dalam metode kultur jaringan yang seharusnya dapat menghasilkan keberhasilan
yang besar.
Daftar Pustaka
Pratiwi, D.A., dkk. 2007. Biologi.
Jakarta: Erlangga.
Hapsoro, Drs. Biologi. Surakarta:
Aspirasi.
Catatan hasil study tour ke Mekarsari,
26 Oktober 2010
WordPress
https://thafransisca.wordpress.com/
https://thafransisca.wordpress.com/
Blogspot
http://rsf-gudangilmu.blogspot.com/2009/11/kultur-jaringan-dan-teori-totipotensi.html
http://hamdan-motor.blogspot.com/2008/07/kultur-jaringan.html
http://rsf-gudangilmu.blogspot.com/2009/11/kultur-jaringan-dan-teori-totipotensi.html
http://hamdan-motor.blogspot.com/2008/07/kultur-jaringan.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar