KULTUR JARINGAN PADA TUMBUHAN

KULTUR JARINGAN PADA TUMBUHAN

 

  1. A.        Sejarah Singkat Kultur Jaringan Tanaman

Pelaksanaan teknik kultur jaringan ini berdasarkan teori sel seperti yang ditemukan oleh scheiden dan schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampun autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotesi adalah kemampuan setiap sel, dari mana saja sel tersebut diambil, apabila diletakan dalam lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna. (Suryowinoto, 1991).

Aplikasi kultur jaringan pada awalnya ialah untuk propagasi tanaman. Selanjutnya penggunaan kultur jaringan lebih berkembang lagi yaitu untuk menghasilkan tanaman yang bebas penyakit, koleksi plasma nutfah, memperbaiki sifat genetika tanaman, produksi dan ekstaksi zat-zat kimia yang bermanfaat dari sel – sel yang dikulturkan. (George dan Sherrington, 1984).

Banyak keuntungan yang bisa didapat dari hasil pembiakan secara vegetatif yaitu dapat dipertahankan sifat genetis sehingga dapat menghasilkan tanaman yang sama dengan induknya (Astuti dan Soeryowinoto, 1981). Penggunaan teknik kultur jaringan dimulai oleh Gottlieb Haberlandt pada tahun 1902 dalam usahanya mengkulturkan sel-sel rambut dari jaringan mesofil daun tanaman monokotil. Tetapi usahanya gagal karena sel-sel tersebut tidak mengalami pembelahan, diduga kegagalan itu karena tidak digunakannya zat pengatur tumbuh yang diperlukan untuk pembelahan sel, proliferasi dan induksi embrio. Pada tahun 1904, Hannig melakukan penanaman embrio yang diisolasi dari beberapa tanaman crucifers. Tahun 1922, secara terpisah Knudson dan Robbin masing-masing melakukan usaha penanaman benih anggrek dan kultur ujung akar. Setelah tahun 1920-an, penemuan dan perkembangan teknik kultur jaringan terus berlanjut. Berikut tabel yang menunjukkan sejarah perkembangan bidang kultur jaringan tanaman

TAHUN            PENEMUAN-PENEMUAN PENTING

1838                Schleiden & Schwann mengemukakan teori Totipotensi

1902                Haberlandt:: Orang pertama yang mencoba mengisolasi dan mengkulturkan jaringan tanaman monokotil, tetapi gagal

1922                Knudson: mengecambahkan biji anggrek

1924                Blumenthal & Meyer: Pembentukan kalus dari eksplan akar wortel

1929                Laibach & Hered: Kultur embrio untuk mengatasi inkompatibilitas pada tanaman Linum spp.

1934                Gautheret: Kultur in vitro dari jaringan kambium tanaman berkayu dan perdu, tetapi gagal. White: Keberhasilan kultur akar tomat dalam waktu yang panjang. Kogl et.al. : Identifikasi hormon tanaman pertama, IAA, untuk pemanjangan sel.

1936                LaRue: Kultur embrio pada beberapa tanaman gymnospermae

1939                Gautheret: Berhasil menumbuhkan kultur kambium tanaman wortel dan tembakau

1941                Overbeek: Penggunaan air kelapa untuk menumbuhkam kultur embrio muda tanaman Datura

1944                Kultur in vitro pertama dari tanaman tembakau untuk studi pembentukan tunas adventif

1948                Skoog dan Tsui: Pembentukan tunas dan akar adventif dari tembakau

1949                Nitsch: Kultur in vitro tanaman buah-buahan

1952                Morel & Martin: Kultur meristem untuk mendapatkan tanaman Dahlia yang bebas virus. Keberhasilan pertama micro-grafting.

1953                Tulecke: Kalus haploid dari polen tanaman Ginkgo biloba

1955                Miller: Penemuan struktur dan sintesa dari kinetin

1957                Skoog & Miller: Menemuan bahwa pembentukan akar dan tunas dalam kultur tergatung pada perbandingan auksin : sitokinin

1958                Maheswari & Rangaswamy: Regenerasi embrio somatik dari nuselus ovul Citrus.BReinert & Steward: Pertumbuhan dan perkembangan kultur suspense wortel

1960                Cocking: Degradasi enzimatik dinding sel untuk mendapatkan protoplas. Morel: Perbanyakan vegetatif anggrek melalui kultur meristem

1962                Murashige & Skoog: Perkembangan media MS

1964                Guha & Maheswari: Penemuan tanaman haploid pertama melalui androgenesis tanaman Datura

1969                Erickson & Jonassen: Isolasi protoplas dari suspensi sel Hapopappus

1970                Power: Fusi protoplas

1977                Chilton: Keberhasilan integrasi T-DNA pada tanaman. Noguchi dkk.: Penanaman sel-sel tembakau dalam bioreactor berkapasitas 20 000 L.

1978                Melchers dkk.: Hibridisasi somatik antara tanaman tomat dan kentang. Tabata dkk.: Produksi shikonin pada skala industri melalui kultur sel

1982                Zimmermann: Fusi protoplas secara elektrik (Electrofusion)

1983                Mitsui Petrochemicals: Produksi metabolit sekunder pertama dalam skala industri melalui kultur suspensi pada tanaman Lithospermum spp.

19851990    Perkembangan transfer gen pada tanaman berkembang cepat, seperti penggunaan Agrobacterium, particle bombardment (gen-gun), electroporasi, mikroinjeksi.

1990 –              Perkembangan rekayasa genetik dan metabolik tan. Berkembang pesat Pemasaran produk-produk rekayasa genetik

B.           Pengertian Kultur Jaringan

Kultur jaringan bila diartikan ke dalam bahasa Jerman disebut Gewebe kultur atau tissue culture (Inggris) atau weefsel kweek atau weefsel cultuur (Belanda). Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ yang serba steril, ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap. Kultur jaringan adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk membuat bagian tanaman (akar, tunas, jaringan tumbuh tanaman) tumbuh menjadi tanaman utuh (sempurna) dikondisi invitro (didalam gelas). Jadi Kultur in vitro dapat diartikan sebagai bagian jaringan yang dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Secara teoritis teknik kultur jaringan dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan, hewan, bahkan juga manusia, karena berdasarkan teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), bahwa setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap. 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.

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam baha 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 (Tissue Culture) 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.

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.

Teknik kultur jaringan sebenarnya 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 dlama 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. 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 apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi 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.

 

C.              Prinsip Dasar Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tumbuhan seperti protoplasma, sekelompok sel, jaringan atau organ serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.

Teori yang mendasari tehnik kultur jaringan adalah teori sel oleh Schawann dan Scheleiden (1838) yang menyatakan sifat totipotensi ( total genetic potential) sel, 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 .

Berdasarkan bagian tanaman yang dikulturkan, secara spesifik terdapat beberapa tipe kultur yaitu kultur pucuk tunas, kultur embrio, kultur akar, kultur ovul, kultur anter, kultur kuncup bunga, kultur kalus dan kultur suspensi.

Biondi and Thorpe (Thorpe, 1981) menyatakan bahwa terdapat tiga prinsip utama yang terlibat dalam tehnik kultur jaringan yaitu:

  • Isolasi bagian tanaman dari tanaman utuh seperti organ, jaringan, dan sel secara aseptik.
  • Memelihara bagian tanaman tadi dalam lingkungan yang sesuai dan kondisi kultur yang tepat
  • Pemeliharaan dalam kondisi aseptik

Kultur jaringan tanaman bermula dari pembuktian teori totipotensi sel yang dikemukakan oleh Schwann dan Schleiden (1838). Menurut teori ini, setiap sel tanaman hidup mempunyai informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai.

 

Memahami Konsep Skoog and Miller

Skoog dan Miller mengemukakan bahwa regenerasi tunas dan akar in vitro dikontrol secara hormonal oleh ZPT sitokinin dan auksin. Organogenesis adalah proses terbentuknya organ seperti tunas atau akar, baik secara langsung dari permukaan eksplan atau secara tidak langsung melalui pembentukann kalus terlebih dahulu. Dengan menggunakan eksplan empulur tembakau Skoog dan Miller mendemonstrasikan bahwa nisbah sitokinin dan auksin yang tinggi mendorong pembentukann tunas, sedangkan nisbah sitokinin dan auksin yang rendah mendorong pembentukann akar. Jika diberikan dalam jumlah yang seimbang sitokinin dan auksin akan mendorong pembentukann kalus.

Disamping merangsang pembentukann tunas adventif, sitokinin juga merangsang multiplikasi tunas aksilar dan melawan dominasi apikal. Sedangkan auksin merangsang pembentukann akar adventif. Semua perbanyakan tunas tersebut dirangsang oleh sitokinin benziladenin (BA) dalam media kultur (1957).

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.  Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembang biak.karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan – jaringan hidup.

 

 

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

a.     Pemilihan dan Penyiapan Tanaman Induk Sumber Eksplan

Sebelum melakukan kultur jaringan untuk suatu tanaman, kegiatan yang pertama harus dilakukan adalah memilih bahan induk yang akan diperbanyak. Tanaman tersebut harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit. Tanaman indukan sumber eksplan tersebut harus dikondisikan dan dipersiapkan secara khusus di rumah kaca atau greenhouse agar eksplan yang akan dikulturkan sehat dan dapat tumbuh baik serta bebas dari sumber kontaminan pada waktu dikulturkan secara in-vitro.

Lingkungan tanaman induk yang lebih higienis dan bersih dapat meningkatkan kualitas eksplan. Pemeliharaan rutin yang harus dilakukan meliputi: pemangkasan, pemupukan, dan penyemprotan dengan pestisida (fungisida, bakterisida, dan insektisida), sehingga tunas baru yang tumbuh menjadi lebih sehat dan dan bersih dari kontaminan. Selain itu pengubahan status fisiologi tanaman induk sumber eksplan kadang-kadang perlu dilakukan seperti memanipulasi parameter cahaya, suhu, dan zat pengatur tumbuh. Manipulasi tersebut bisa dilakukan dengan mengondisikan tanaman induk dengan fotoperiodisitas dan temperatur tertentu untuk mengatasi dormansi serta penambahan ZPT seperti sitokinin untuk merangsang tumbuhnya mata tunas baru dan untuk meningkatkan reaktivitas eksplan pada tahap inisiasi kultur

b.             Inisiasi Kultur

Tujuan utama dari propagasi secara in-vitro tahap ini adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru (Wetherell, 1976). ini mengusahakan kultur yang aseptik atau aksenik. Aseptik berarti bebas dari mikroorganisme, sedangkan aksenik berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan. Dalam tahap ini juga diharapkan bahwa eksplan yang dikulturkan akan menginisiasi pertumbuhan baru, sehingga akan memungkinkan dilakukannya pemilihan bagian tanaman yang tumbuhnya paling kuat,untuk perbanyakan (multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya (Wetherell, 1976).

Masalah yang sering dihadapi pada kultur tahap ini adalah terjadinya pencokelatan atau penghitaman bagian eksplan (browning). Hal ini disebabkan oleh senyawa fenol yang timbul akibat stress mekanik yang timbul akibat pelukaan pada waktu proses isolasi eksplan dari tanaman induk. Senyawa fenol tersebut bersifat toksik, menghambat pertumbuhan atau bahkan dapat mematikan jaringan eksplan.

 

c.      Sentrilisasi

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.

 

d.     Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul

Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio, serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya. Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan cara merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang dan percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas pucuk tanaman secara adventif, baik secara langsung maupun melalui induksi kalus terlebih dahulu. Seperti halnya dalam kultur fase inisiasi, di dalam media harus terkandung mineral, gula, vitamin, dan hormon dengan perbandingan yang dibutuhkan secara tepat (Wetherell, 1976). Hormon yang digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tersebut berasal dari golongan sitokinin seperti BAP, 2-iP, kinetin, atau thidiadzuron (TDZ).

Kemampuan memperbanyak diri yang sesungguhnya dari suatu perbanyakan secara in-vitro terletak pada mudah tidaknya suatu materi ditanam ulang selama multiplikasi (Wetherell, 1976). Eksplan yang dalam kondisi bagus dan tidak terkontaminasi dari tahap inisiasi kultur dipindahkan atau disubkulturkan ke media yang mengandung sitokinin. Subkultur dapat dilakukan berulang-ulang kali sampai jumlah tunas yang kita harapkan, namun subkultur yang terlalu banyak dapat menurunkan mutu dari tunas yang dihasilkan, seperti terjadinya penyimpangan genetik (aberasi), menimbulkan suatu gejala ketidak normalan (vitrifikasi) dan frekuensi terjadinya tanaman off-type sangat besar.

 

 

e.      Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannya terhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976). Tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap multiplikasi di pindahkan ke media lain untuk pemanjangan tunas. Media untuk pemanjangan tunas mengandung sitokinin sangat rendah atau tanpa sitokinin. Tunas tersebut dapat dipindahkan secara individu atau berkelompok. Pemanjangan tunas secara berkelompok lebih ekonomis daripada secara individu. Setelah tumbuh cukup panjang, tunas tersebut dapat diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas in-vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke media pengakaran yang umumnya memerlukan auksin seperti NAA atau IBA. Keberhasilan tahap ini tergantung pada tingginya mutu tunas yang dihasilkan pada tahap sebelumnya.

f.       Aklimatisasi

Dalam proses per- banyakan tanaman secara kultur jaringan, tahap aklimatisasi planlet merupakan salah satu tahap kritis yang sering menjadi kendala dalam produksi bibit secara masal. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro dipindahkan ke lingkungan di luar botol seperti rumah kaca , rumah plastik, atau screen house (rumah kaca kedap serangga). Proses ini disebut aklimatisasi. Aklimatisasi adalah proses pengkondisian planlet atau tunas mikro (jika pengakaran dilakukan secara ex-vitro) di lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus menjadi bibit yang siap ditanam di lapangan. Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru bisa dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi.

Tahap ini merupakan tahap kritis karena kondisi iklim mikro di rumah kaca, rumah plastik, rumah bibit, dan lapangan sangatlah jauh berbeda dengan kondisi iklim mikro di dalam botol. Kondisi di luar botol bekelembaban nisbi jauh lebih rendah, tidak aseptik, dan tingkat intensitas cahayanya jauh lebih tinggi daripada kondisi dalam botol. Planlet atau tunas mikro lebih bersifat heterotrofik karena sudah terbiasa tumbuh dalam kondisi berkelembaban sangat tinggi, aseptik, serta suplai hara mineral dan sumber energi berkecukupan.

Disamping itu tanaman tersebut memperlihatkan beberapa gejala ketidak normalan, seperti bersifat sukulen, lapisan kutikula tipis, dan jaringan vaskulernya tidak berkembang sempurna, morfologi daun abnormal dengan tidak berfungsinya stomata sebagai mana mestinya. Strutur mesofil berubah, dan aktifitas fotosintesis sangat rendah. Dengan karakteristik seperti itu, palanlet atau tunas mikro mudah menjadi layu atau kering jika dipindahkan ke kondisi eksternl secara tiba-tiba. Karena itu, planlet atau tunas mikro tersebut diadaptasikan ke kondisi lngkungan yang baru yang lebih keras. Dengan kata lain planlet atau tunas mikro perlu diaklimatisasikan.

 

D.          Produk Kultur Jaringan

Kultur Jaringan Tanaman Pisang

Tumbuhan pisang dapat dengan mudah dikulturkan dengan cara :

  • Kultur kalus

Kultur tunas → lebih mudah propagasi

  • Kelebihan :

Bebas patogen tertentu kecuali penyakit virus : BBTV dan mosaic

Relatif seragam

  • Kelemahan :

Kurang tahan penyakit karena terbiasa diperlakukan penuh nutrisi.

Eksplan

Syarat-syarat eksplan yang baik :

  • Berasal dari induk yang sehat dan subur.
  • Berasal dari induk yang diketahui jenisnya.
  • Tempat tumbuh pada lingkungan yang baik.
  • Ukuran tunas optimal sekitar 5 cm tingginya ( biasanya ukuran tunas yang bisa dipakai sebagai eksplan adalah tunas yang berukuran antara 5 – 10 cm ), bukan tunas yang baru tumbuh atau yang sudah kelewat besar.
  • Untuk pisang kapok sering tunas perlu digali lebih dalam dari dalam tanah.
  • Untuk pisang jenis lain baiknya tunas yang kelihatan dari tanah
  • Tunas langsung diproses sesegar mungkin dan bila terpaksa jangan dimasukkan ke dalam kulkas.

Contoh eksplan pisang

Sterilisasi eksplan

Tunas hidup di atas tanah sering banyak tanah yang melekat perlu dibersihkan hal ini karena pada eksplan tunas pisang mengandung bakteri internal seperti Pseudomonas dan Erwinia. .

Tahapan sterilisasi eksplan :

  • Tunas dibersihkan dari sisik dan kulit luar satu lapis.
  • Tunas dicuci dan disikat dengan sabun sampai bersih kemudian ditiriskan.
  • Tunas diperkecil dengan dikupas seludangnya sampai berbentuk seperti kerucut di atas   kubus ukuran 2 x 2 cm persegi.
  • Tunas dimasukkan ke dalam gelas piala bersih dan disterilisasi dengan kloroks 0,5 % selama 5 menit.
  • Bila perlu sterilisasi dapat juga dilakukan dengan sublimat 0,1 % selama 2 menit kemudian dicuci dengan air steril.
  • Pekerjaan no 1 sampai dengan no 5 dapat dilakukan di ruang terbuka.
  • Tunas diperkecil lagi setengahnya di dalam laminar air flow. Dan langsung disterilisasi dalam 0,5 % kloroks yang mengandung 0,5 / liter vitamin C selama 5 menit.

Selain cara di atas ada cara yang lain lagi dimana langkah pertama dan kedua sama seperti di atas.

  • Kemudian setelah tunas dibersihkan dari sisik dan kulit luar satu lapis, kemudian tunas direndam dalam larutan formalin 30 % ( setara dengan 10 % formaldehid ) selama 10 menit.
  • Setelah itu pelepah paling luar dibuang lagi satu lapis lalu tunas direndam lagi dalam larutan agrimycin 5 gram/ liter selama 12 jam.
  • Setelah 12 jam perendaman, tunas dicuci untuk menghilangkan sisa-sisa bakterisida. Setelah itu lalu dimasukkan dalam larutan kloroks / bayclin 50 % dan dibiarkan selama 15 menit.
  • Kemudian setelah itu dimasukkan ke dalam laminar air flow cabinet, pelepah tunas dibuka lagi sebanyak 1 – 2 lapis dan kemudian direndam ke dalam larutan kloroks 20 % selama 10 menit.
  • Setelah dibilas dengan air steril, tunas direndam ke dalam larutan betadine 20 % selama 10 menit. Ukuran terakhir tunas +/- 1 – 2 cm.

 

 

 

Sterilisasi eksplan di dalam laminar air flow

Kemudian setelah proses sterilisasi eksplan selesai dilakukan eksplan ditiriskan di atas cawan petri beralaskan kertas saring steril. Eksplan siap di tanam dalam medium.

 

(Eksplan yang siap ditanam)

Medium kultur jaringan pisang

Medium kultur jaringan pisang pada dasarnya adalah medium MS dengan modifikasi vitamin dan hormon. Unsur makro dan mikro sama, dengan sedikit perbedaan yaitu sukrosa 30 gram diganti dengan D-glukosa atau dektrosa ( teknis atau p.a. ). Menurut pengalaman penggantian ini menyebabkan pertumbuhan lebih cepat.

Vitamin :

Biotin                          :       0,05 ppm

Myo inositol                :            1 ppm

Thiamin                       :        0,4 ppm

Piridoksin                    :            4 ppm

Ascorbic acid              :     5 – 50 ppm

Gula                            :

Dextrosa                      :         30 gram

Medium :

P1 : ½ MS + Vitamin + 5 – 7 ppm BA + 100 ml air kelapa

P2 : MS + Vitamin + 5 – 7 ppm BA + 100 ml air kelapa

P3 : MS + Vitamin + 2 ppm IBA / IAA + 0,1 kinetin + 100 ml air kelapa

Keterangan :

P1 : medium inisiasi tunas

P2 : medium perbanyakan tunas

P3 : medium perakaran

Untuk tiap jenis pisang susunan medium dapat diubah sesuai kebutuhan.
Pisang yang pertumbuhannya subur seperti Kapok memerlukan BA yang lebih banyak, dan auksin yang lebih rendah.

Tahapan penanaman :

Inisiasi Tunas

Tunas yang sudah siap tanam dimasukkan ke dalam medium P1 ( medium inisiasi tunas )

Eksplan dalam medium inisiasi tunas

  • Inkubasikan selama 2 minggu sampai terlihat warna kehijauan di eksplannya.
  • Kupas lagi eksplannya dengan cara aseptis sampai berukuran ½ nya. Tanam kembali sampai terlihat hijau lagi dan itu artinya eksplan hidup.

Eksplan berubah warna menjadi kehijauan

  • Belah eksplan menjadi dua bagian dan kemudian diletakkan titik tumbuhnya menempel pada medium. Tunggu sampai muncul tunas kecil dan berwarna putih seukuran 2 – 3 mm.

Sebagai catatan proses terjadinya multiplikasi tunas yang pertama biasanya terjadi antara minggu ke 8 – 12. Dan setelah terjadi multiplikasi tunas ini baru bisa dilakukan subkultur.

Perbanyakan tunas

Tunas yang tumbuh dipotong dan dipindahkan ( disubkultur ) ke medium P1 ( medium inisiasi tunas ) lagi dengan hati-hati, jangan sampai rusak.

Tunas yang sudah tumbuh banyak harus sering dipecah dan dipindahkan ( disubkultur ) ke medium P1 ( medium inisiasi tunas ) lagi.

Tunas yang cukup besar, besarnya seragam dan mulai mengalami differensiasi organ lain yaitu daun dipindahkan ( disubkulturkan ) ke P2 ( medium perbanyakan tunas ), satu atau dua kali sesuai kebutuhan. Tunas kecil dipindahkan ( disubkultur ) ke medium P1 lagi.

Perakaran

Tanaman kecil ( planlet ) dalam P2 ( medium perbanyakan tunas ) dipilih yang seragam kemudian dipindahkan ( disubkultur ) medium P3 ( medium perakaran ) untuk bisa melakukan proses perakaran. Bila planlet sudah berdaun 4 – 5 helai daun berarti sudah siap keluar untuk dilakukan aklimatisasi.

Catatan :

Dalam proses subkultur pada medium yang sama dapat dilakukan sampai 6 kali subkultur, baru kemudian bisa dipindahkan untuk diakarkan pada medium P3 ( medium perakaraan ). Dan seluruh proses subkultur dari awal sampai akhir ada baiknya jangan sampai melebihi 10 kali subkultur karena akan mengurangi kualitas planlet yang dihasilkan.

Aklimatisasi

Aklimatisasi dapat dilakukan secara majemuk pada bedengan di bawah tempat yang teduh atau secara tunggal pada gelas bekas aqua yang diisi tanah subur ditambahkan pasir dengan perbandingan 1 : 1 . Pada saat aklimatisasi ini umumnya 2 minggu dengan sungkup dan 4 minggu tanpa sungkup. Dan pada saat itu planlet sudah mencapai tinggi 20 – 25 cm.

Selanjutnya bibit siap ditumbuhkan dalam polibag.

Nursery

Tanaman perlu ditumbuhkan di nursery sampai mencapai tinggi 50 – 60 cm kemudian dipindahkan ke lapangan.   Pisang hasil kultur yang siap ditanam di lapang

E.           Kesimpulan

Pada dasarnya, kultur jaringan merupakan suatu tehnik membiakan 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 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.

Dalam kultur jaringan digunakan eksplan, yaitu sel atau irisan jaringan tanaman yang akan menjadi benih tanaman yang baru nanti setelah di kultur jaringan. Faktor eksplan yang perlu diperhatikan 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.

Tanaman yang dimanfaatkan dalam kultur jaringan harus memiliki sifat Autonom, dan sifat Totipotensi.

#         Autonom artinya dapat mengatur aktivitas hidup sendiri, sehingga tumbuhan yang bersifat Autonom akan dapat mengatur aktvitas yg dilakukannya sendiri.

#         Sedangkan Totipotensi artinya kemampuan setiap sel tumbuhan  untuk menjadi individu yang sempurna atau untuk beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Jadi sifat totipotensi ( total genetic potential) sel, 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 .

Prinsip dasar Kultur Jaringan yaitu :

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.  Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembang biak.karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan – jaringan hidup.

Sedangkan Tahap-tahap pada kultur jaringan tanaman yaitu :

a. Pemilihan dan Penyiapan Tanaman Induk Sumber Eksplan

b. Inisiasi Kultur

c. Sentrilisasi

d. Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul

e. Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar

f. Aklimatisasi

Categories: Uncategorized | Tinggalkan komentar

Navigasi pos

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Buat situs web atau blog gratis di WordPress.com.

Orang-orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa lalu. Orang-orang yang masih terus belajar, akan menjadi pemilik masa depan

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

%d blogger menyukai ini: