Laporan kultur jaringan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. 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 merupakan metode perbanyakan vegetatif dengan menumbuhkan sel, organ atau bagian tanaman dalam media buatan secara steril dengan lingkungan yang terkendali. Kultur jaringan memiliki 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, yaitu 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.

            Tanaman bisa melakukan kultur jaringan jika memiliki sifat totipotensi, karena kultur jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensi yang dimiliki oleh sel tumbuhan. Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi   individu yang sempurna. Teori yang melandasi kultur jaringan ini adalah teori totipotensi sel (Schwann dan Schleiden) 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.

            Berdasarkan uraian diatas, maka perlu adanya pengetahuan tentang ilmu mengenai kultur jaringan serta semua komponen pekerjaan kultur jaringan sehingga kelak dapat diaplikasikan dalam melakukan kultur jaringan.

1.2. Tujuan dan Kegunaan

            Tujuan dari praktikum kultur jaringan yaitu untuk mengetahui cara, tahapan, serta manfaat perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan.

            Kegunaan dari praktikum kultur jaringan adalah melatih keterampilan praktikan dalam penanaman eksplan dan langkah selanjutnya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.  Kultur Jaringan Tumbuhan Secar

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture, weefsel cultuus atau gewebe kultur. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang bentuk dan fungsi sama. Maka kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. Pelaksanaan kultur jaringan berdasarkan teori sel seperti yang telah dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel, dari mana saja sel tersebut diambil, apalagi diletakkan dalam lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna. (Suryowinoto, 1994).

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 (Widianti, 2003). 

Menurut Kusuma (2000) Teknik dalam kultur jaringan ini mempunyai berbagai macam manfaat yang besar bagi manusia sesuai fungsinya. Antara lain yaitu sebagai berikut.

1. Dengan teknik kultur jaringan sel Perbanyakan tanaman

Melalui teknik kultur jaringan maka akan menghasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak dengan waktu yang relative singkat, memiliki sifat morfologi dan fisiologis yang sama persis dengan induknya serta dapat memperoleh tanaman yang bersifat unggul.

2. Untuk mengeliminasi atau menghilangkan virus

Kultur jaringan dilakukan dalam keadaan steril didalam media sehingga tanaman yang terkena virus dapat dihilangkan jadi akan disapat tanaman yang bebas virus.

3. Memperbaiki sifat tanaman.

Seringkali jika menggunakan perkembangbiakan secara generative maka sifat keturunannya tidak sama dengan induknya bahkan bisa jadi lebih buruk, tetapi dengan teknik kultur jaringan dapat memperbaiki sifat tanaman bahkan dapat menghasilkan bibit unggul karena adanya sumaklonal yaitu variasi yang terjadi akibat perbanyakan yang tidak melewati zigot melainkan somatik.

4. Untuk penyimpanan plasma nutfah.

Teknik kultur jaringan dapat dimanfaatkan dalam penyimpanan plasma nutfah atau benih, hal ini akan membantu petani menyimpan bibit selama perpuluh-puluh tahun dan dapat melestarikan tanaman.

5. Produksi metabolism sekunder

Pada respirasi tanaman selain menghasilkan energy juga menghasilkan senyawa metabolit sekunder, tetapi tidak semua tanaman dapat menghasilkan senyawa metabolit sekunder. Metabolit sekunder ini berupa alkaloid, terpenoid, phenyl propanoid yang dapat dihasilkan.

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 (Andini, 2001).

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan yaitu sebagai berikut yang dimulai dari Pembuatan media, Inisiasi,  Sterilisasi,Multiplikasi,Pengakaran,Aklimatisasi (Harianto, 2009).

2.2 Eksplan Pada Kultur   Jaringan           Tumbuhan

Eksplan atau bahan tanam adalah bagian kecil jaringan atau organ yang diambil/dipisahkan dari tanaman induk kemudian dikulturkan. Ketepatan dalam menyiapkan eksplan adalah salah satu faktor yang dapat mempengaruhi inisiasi eksplan (Muslim,        2010).
            Menurut Ma’rufah (2010), hal penting yang perlu diperhatikan dalam memilih       eksplan            yaitu    :
1) Deskripsi varietas tanaman sumber bahan eksplan

Dalam upaya menghasilkan tanaman induk yang sesuai dengan kriteria diatas dapat dilakukan dengan cara mengkondisikan tanaman induk dalam lingkungan yang lebih terkendali, misalnya dengan cara mencangkok tanaman induk, kemudian ditanam dalam pot dan dipelihara secara optimal di dalam green  house.
2) Persyaratan bagian tanaman sebagai bahan eksplan

Bagian tanaman yang dapat dijadikan eksplan adalah ujung akar, pucuk, daun, bunga, buah muda, dan tepung sari. Faktor yang dimiliki eksplan itu sendiri yaitu ukuran, umur fisiologis, sumber genotip dan sterilitas eksplan yang akan menentukan berhasil tidaknya pengkulturan eksplan. Ukuran eksplan yang terlalu kecil mempunyai daya tahan kurang dibandingkan dengan ukuran eksplan yang lebih besar. Ukuran eksplan yang paling baik adalah antara 0,5 sampai 1 cm, tetapi hal ini tidak mutlak pada semua eksplan, tergantung pada material tanaman yang dipakai serta jenis tanaman.

Umur fisiologis eksplan berpengaruh terhadap kemampuannya untuk beregenerasi. Jaringan tanaman yang masih muda yang meristematik (sel-selnya masih aktif membelah) lebih mudah beregenerasi dibandingkan dengan jaringan yang sudah tua, sehingga bagian tanaman yang meristemik paling banyak berhasil bila dijadikan eksplan. Yang termasuk jaringan meristematik adalah pucuk apikal, pucuk lateral dan pucuk axial. Bahan tanam dapat diambil dari tanaman dewasa, yaitu pada bagian pucuk tanaman, daun atau umbi. Untuk eksplan dari daun, digunakan daun yang tidak terlalu muda juga tidak terlalu tua. Pemotongan eksplan dengan menyertakan ibu tulang daun, karena pada bagian ini lebih cepat tumbuh kalus. Apabila bahan tanam (eksplan) berasal dari umbi, biasanya umbi ditumbuhkan dulu tunasnya. Bagian tunas inilah yang dijadikan sebagai eksplan, contohnya pada tanaman kentang. Biji dapat pula dijadikan sebagai eksplan. Sebaiknya biji dipilih yang bersertifikat atau dipetik langsung dari tanaman induknya yang sudah diketahui keunggulan sifatnya. Bagian-bagian biji seperti embrio atau kotiledon dapat dijadikan sebagai eksplan, misalnya pada tanaman paprika dan jarak. Atau biji dapat langsung ditanam pada media agar contohnya biji     anggrek.
3) Karakter bagian tanaman sebagai bahan eksplan

Pemilihan bagian tanaman sebagai bahan eksplan menentukan keberhasilan eksplan untuk dikulturkan. Pada dasarnya setiap bagian tanaman dapat dijadikan sebagai bahan eksplan, tetapi dalam memilih bagian tanaman yang akan dikulturkan harus mempertimbangkan faktor kemudahan beregenerasi dan tingkat kontaminasinya. Bagian tanaman yang banyak mengandung persediaan makanan serta bahan-bahan lain untuk pertumbuhan, seperti umbi adalah lebih mudah untuk beregenerasi dibanding dengan bagian tanaman yang kurang mengandung bahan makanan. Bagian yang berasal dari akar yang tumbuh di dalam tanah, tingkat kontaminannya lebih tinggi dibandingkan dengan bagian-bagian tanaman yang ada diatas permukaan tanah seperti pucuk atau daun.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum kultur jaringan dilaksanakan pada hari Senin, 11 Maret 2013 pukul 13.00-15.00 WITA, di Puslitbang Bioteknologi, Pusat Kegiatan Penelitian (PKP), Universitas Hasanuddin, Makassar.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penanaman kultur jaringan adalah cawan, pinset, botol kultur, Laminar air flow, gunting, scalpel, dan bunsen.

Bahan yang digunakan dalam penanaman kultur adalah media, planlet, alkohol, dan aquadest.

3.3. Prosedur Percobaan

Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam praktikum kultur jaringan yaitu :

1.    Sebelum digunakan ruang penabur disterilkan dengan sinar UV selama 30 menit atau dengan menyemprotkan alkohol 96% ke bagian tangan dan botol yang berisi media.

2.    Alat-alat yang digunakan diatur dengan rapi pada LAF, posisi scalpel dan pinset serta alkohol 96% yang digunakan untuk mensterilkan dissecting kit (scalpel dan pinset) disebelah kiri Bunsen sedangkan botol kultur disebelah kanan.

3.    Petridish diletakan dibagian tengah, setiap selesai eksplan dipotong petridish ditutup kembali untuk menghindari kontaminasi.

4.    Selesai digunakan alat disterilkan dengan alkohol dan dibakar dengan Bunsen.

5.     Eksplan yang siap ditaman dipotong dengan menggunakan scalpel di dalam cawan petridish.

6.    Potongan eksplan dimasukan kedalam botol kultur yang berisi media tumbuh, hingga permukaan yang teriris bersentuhan dengan medium.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

                Hasilnya d masukkan foto dan diberi keterangan .

Penanaman eksplan dilakukan di LAF (Laminary Air Flow). Penggunaan alat sebelumnya sudah dalam keadaan steril. Penanaman dilakukan dengan cara mencelupkan scalpel dan pinset ke dalam alcohol 96% lalu dibakar pada nyala api Bunsen. Setelah itu alat baru bisa digunakan untuk menanam. Pada setiap botol kultur, diisi 3 potong eksplan.

4.2. Pembahasan

Penanaman eksplan kentang dilakukan di dalam LAF (Laminar Air Flow). Berdasarkan namanya, laminar ini mengandung pergerakan udara yang steril. Sehingga memungkinkan bekerja melakukan penanaman dalam kondisi yang steril. Dalam melakukan penanaman, beberapa hal yang perlu diperhatikan diantaranya adalah :

1. Semprot atau usap bagian dalam laminar flow cabinet dengan 70% etil atau isopropyl alcohol sebelum menghidupkan cabinet.

2. Hidupkan cabinet. Jika menggunakan lampu UV pastikan sudah dimatikan sebelum meletakkan bahan tanaman di dalam cabinet.

3. Semprot semua wadah dan bahan dengan ethanol 70% sebelum meletakkannya dalam cabinet.

4. Usahakan tangan dalam keadaan steril sebelum mengambil tanaman.

5. Atur ruang kerja dalam cabinet sehingga tidak banyak gerakan tangan menyilang di dalam cabinet.

6. Setelah selesai mentransfer kultur, matikan cabinet, semprot atau usap dengan 70% ethanol dan tutup cabinet.

Eksplan dapat terkontaminasi oleh berbagai mikrooganisme seperti jamur, bakteri, serangga atau virus. Organisme–organisme tersebut secara universal terdapat pada jaringan tanaman. Banyak yang bersifat non-patogenik, artinya mereka tidak menyebabkan bahaya bagi tanaman inang pada kondisi normal. Kondisi kering dan adanya organisme competitor menyebabkan mereka dalam kondisi terkontrol. Tapi, kondisi in vitro yang disukai eksplan, yaitu mengandung sukrosa dan hara dalam konsentrasi tinggi, kelembaban tinggi dan suhu yang hangat, juga disukai mikroorganisme yang seringkali tumbuh dan berkembang sangat cepat, mengalahkan eksplan.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Dalam kegiatan teknik kultur jaringan sangat penting diperhatikan kesterilan dari lingkungan, alat-alat, media dan bahan tanam.

2.   Pemilihan media pada teknik kultur jaringan menentukan keberhasilan dari suatu kegiatan kultur jaringan.

5.2. Saran

Saran yang diajukan    adalah agar dalam melaksanakan kegiatan praktikum hendaknya praktikan memperhatikan kesterilan dari alat, media, dan bahan tanam serta melaksanakan kegiatan praktikum ini dengan baik dan benar agar hasil yang didapat sesuai dengan tujuan praktikum.

         

DAFTAR PUSTAKA

Andini. 2001. Teknik Kultur Jaringan : Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern. Kanisius : Yogyakarta.

Harianto.  2009. Teknik Kultur Jaringan. Laboratorium Kultur Jaringan, PAU Bioteknologi, IPB : Bogor.

Kusuma, Anjar Leo.2000. Teori-teori Kultur Jaringan Materi Ajar. UGM :

Jogjakarta.

Ma’rufah, Dewi. 2010. Laporan Praktikum Kultur Jaringan. http://marufah. blog. uns.ac.id/files/2010/05/laporan-praktikum-kultur-jaringan-dewi.pdf. Diakses pada 13 Maret 2013.

Muslim, Ahmadi. 2010. Kultur Jaringan Tumbuhan. http://mediakultur jaringan. blogspot.com/2010/12/kultur-jaringan-tumbuhan.html. Diakses pada 13 Maret 2013.

Suryowinoto,  moeso.1996. Pemulihan  Tanaman Secara In     Vitro. Kanisius :

          Yogyakata

Widianti. 2003. Pembiakan Tanaman Melalui Kultur Jaringan. Jakarta: Gramedia