PENGERTIAN TENTANG KULTUR JARINGAN

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 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.

MANFAAT KULTUR JARINGAN

Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah

banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis

dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru

yang bersifat unggul. Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari

kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan.

Perbanyakan tanaman secara besar-besaran telah dibuktikan keberhasilannya pada perkebunan

kelapa sawit dan tebu. Dengan car kultur jaringan dapat klon suatu komoditas tanaman dalam relatif

cepat. Manfaat yang dapat diperoleh dari kloning ini cukup banyak, misalnya: di luar pulau Jawa akan

didirikan suatu perkebunan yang membutuhkan bibit tanaman dalam jumlah ribuan, maka sudah dapat

dibayangkan betapa mahalnya biayanya hanya untuk trasnportasi saja. Hala ini dapat diatasi denga

usaha kloning melalui budaya jaringan, karena hanya perlu membawa beberapa puluh botol planlet

yang berisi ribuan bibit. Dengan cara ini dapat menghemat waktu dan biaya yang cukup banyak dalam

persiapan pemberangkatan ataupun transportasinya. Pada ekspor anggrek, misalnya, orang luar negeri

menghendaki bunga anggrek yang seragam baik bentuk maupun warnanya. Dalam hal ini dapat

dipenuhi juga dengan usaha kloning. Bibit-bibit tanaman dari usaha mericlono (tanaman hasil budidaya

meristem) akan berharga lebih mahal, karena induknya dipilih dari tanaman yang mempunyai sifat

paling bagus (unggul).

Kultur jaringan tanaman telah dikenal banyak orang sebagai usaha mendapatkan varietas baru

(unggul) dari suatu jenis tanaman dalam waktu yang relatif lebih singkat dari pada dengan cara

pemuliaan tanaman yang harus dilakukan penanaman secara berulang-ulang sampai beberapa generasi.

Untuk mendapatkan varietas baru melalui kultur jaringan dapat dilakukan dengan cara isolasi protoplas

dari 2 macam varietas yang difusikan. Atau dengan cara isolasi khloroplas suatu jenis tanaman yang

dimasukkan kedalam protoplas jenis tanaman yang lain, sehingga terjadi penggabungan sifat-sifat yang

baik dari kedua jenis tanaman tersebut hingga terjadi hibrid somatik. Cara yang lain adalah dengan

menyuntikkan protoplas dari suatu tanaman ketanaman lain. Contohnya transfer khloroplas dari

tanaman tembakau berwarna hijau ke dalam protoplas tanaman tembakau yang albino, hasilnya sangat

memuaskan karena tanaman tembakau menjadi hijau pula. Contoh lain adalah keberhasilan mentrasnfer

khloroplas dari tanaman jagung ke dalam protoplas tanaman tebu hasilnya memuaskan (Anik Herawati,

1991).

Khloroplas yang ditransfer harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

Sewaktu dilakukan isolasi, khloroplas harus sempurna.

Setelah diisolasi harus mempuyai sifat yang sama dengan khloroplas yang tumbuh secara in vivo

(budidaya biasa).

Setelah diisolasi masih mempunyai sifat atau aktivitas fotosintesa yang cukup tinggi.

Contoh isolasi protoplas dalam budidaya jaringan yang sangat berguna adalah ditemukannya sun-

chlorella (jenis ganggang). Ganggang ini secara enzimatis dijadikan protoplas (sel-selnya

ditelanjangi dengan cara diinkubasikan dalam enzim medium sehingga dinding selnya larut),

kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari. Protoplas tersebut selanjutnya dipecah hingga

didapatkan khloroplas dan akhirnya dibuat pil-pil untuk pengobatan.

Menciptakan varietas baru dapat pula dilakukan dengan menggunakan bantuan jenis bakteri seperti

bakteri penyebab tumor yang disebut Agrobacterium tumifaciens. Bakteri ini disuntikkan pada tanaman

sehat mempunyai buah ukuran besar, agar tanaman sehat tersebut menjadi sakit tumor. Bakteri yang

berada dalam jaringan yang menonjol karena terkena tumor tersebut kemudian diambil dan disuntikkan

kedalam tanaman lain yang ukuran buahnya kecil-kecil. Dengan cara ini terbukti bahwa tidak lam

kemudian tanaman tersebut menghasilkan buah yang ukurannya besar. Hal ini membuktikan bahwa

bakteri yang dipindahkan tersebut membawa sifat keturunan yang ada pada tanaman semula.

Sedangkan untuk mendapatkan yang baru yang tahan terhadap stress garam, pestisida tertentu, logam

berat, suhu rendah atau tinggi dan sebagainya dapat dilakukan dengan cara-cara khusus.

Menciptakan tanaman baru yang toleran terhadap stress garam pernah dilakukan oleh Handa dkk.

(Suryowinoto, 1985) yaitu terhadap tanaman tomat dan tembakau. Pada penelitian ini menggunakan

penambahan PEG (Poly Ethilen- Glycol) atau NaCL, yang biasa dipergunakan untuk mendapatkan

kultivar yang toleransi terhadap garam.

Beberapa jenis tanaman ada yang teramcam punah (endangered species), misalnya berbagai jenis

tanaman pisang, tanaman melati, kenanga, kayu jati, dan kayu putih. Usaha yang paling tepat untuk

melestarikan tanaman yang terancam punah adalah dengan jalan kloning. Dengan usaha kloning ini,

populasi dari tanaman tersebut akan terselamatkan, bahkan dapat bertambah, sekaligus sifat-sifat yang

dimiliki oleh tanaman tersebut tetap terjamin.

Kultur jaringan juga mempunyai manfaat yang besar dibidang farmasi, karena dari usaha ini dapat

dihasilkan metabolit skunder upaya untuk pembuatan obat-obatan, yaitu dengan memisahkan unsur-

unsur yang terdapat di dalam kalus ataupun protokormus, misalnya alkoloid, steroid, dan terponoid.

Dengan ditemukannya cara mendapatkan metabolit skunderdari kalus suatu eksplan yang di tumbuhkan

dalam medium kultur jaringan, mak berarti dapat menghemat waktu dan tenaga. Dengan cara biasa,

untuk mendapatkannya harus menunggu lama samapai tanaman cukup umur bahkan sampai

berproduksi hingga bertahun-tahun. Sedangkan dengan teknik kultur jaringan hanya membuthkan

waktu antara tiga minggu sampai satu bulan saja. Metabolit yang dihasilkan dari kalus ternyata juga

memiliki kadar yang lebih tinggi daripada dengan cara biasa (langsung dari tanaman). Dengan cara

pengambilan metabolit skunder dari kalus, biasanya selalu diperoleh kandungan lain yang lebih banyak

jenisnya, karena seringkali timbul zat-zat alkaloid atau persenyawaan-persenyawaan lainnya yang

sangat berguna untuk pengobatan.

Persenyawaan yang bermanfaat yang diambil dari kalus dapat ditingkatkan kadarnya dengan cara

memanipulasinya, antara lain:

Memakai medium lain yang sesuai.

Mengubah salah satu kadar komponen dalam medium.

Memberi zat tambahan tertentu ke dalam medium, misalnya penambahan zat pengatur tumbuh

auksin ataupun sitokinin.

Kultur jaringan juga memberikan masukkan atau informasi pengetahuan yang sangat bermanfaat

dibidang fisiologi tanaman. Pada tanaman anggrek misalnya, telah berhasil diketahui bahwa jika ujung

akarnya diiris melintang akan memperlihatkan warna tertentu. Warna tersebut nantinya akan sama

dengan warna bunganya. Hal ini sangat berguna dalam bidang perdangan bunga hias, sebab walaupun

tanamannya belum berbunga orang sudah dapat mengetahui warna bunga yang akan muncul.

Melalui perbanyakan vegetatif dengan kultur jaringan ternyata juga berpengaruh terhadap devisa

negara. Misalnya, denagn terlaksananya ekspor tanaman anggrek ke negara lain, maka akan menaikkan

devisan negara dibidang pertanian.

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 diltar 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. Karena semua

pekerjaan harus dilaksanakan secara hatri-hati dan cermat serta memerlukan kesabaran yang tinggi.

Biaya untuk mewujudkan perbanyakan tanaman cecara in vitro ini juga sangat mahal, kecuali kita

meramu medium sendiri. Bila kia 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 sepertti

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.

BIOTEKNOLOGI ILMU-ILMU DASAR ILMU TERAPAN

MIKROBIOLOGI KULTUR JARINGAN

BIO KIMIA REKAYASA

BIOLOGI MOLEKULER TEKNOLOGI

EMBRIO TUMBUHAN REKOMBINAN

GENETIKA

ALAT-ALAT LABORATORIUM KULTUR JARINGAN

A. Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)

Alat ini letaknya diruang penabur, yaitu ruang yang selalu harus dalam keadaan steril. alat ini

digunakan sebagai tahap perlakuan penanaman.

B. Entkas

Merupakan bentuk lama dari alat penabur (LAFC), maka fungsinya pun sama seperti (LAFC)

C. Shaker (penggojok)

Merupakan alat penggojok yang putarannya dapat diatur menurut kemauan kita. Penggojok ini dapat

digunakan untuk keperluan menumbuhkan kalus pada eksplan anggrek atau untuk membentuk

protokormusatau sering disebut plb (protocorm like bodies) dari kalus bermacam jaringan tanaman.

D. Autoklaf

Autoklaf adalah alat sterilisasi untuk alat dan medium kultur jarinang tanaman.

E. Timbangan Analitik

Jenis alat ini bermacam-macam, tetapi yang penting adalah timbanagn yaang dapat dipergunakan

untuk menimbang sampai satuan yang sangat keil. Alat ini berfungsi sebagai alat untuk menimbang

bahan-bahan kimia yang digunakan untuk kultur jaringan.

F. Stirer

Alat ini berfungsi untuk menggojok dengan pemanas. Dengan menggunakan listrik, alat ini

berfungsi sebagai kompor disamping sebagai penggojok.

G. Erlenmeyer

Alat ini digunakan dalama kultur jaringan tanaman sebagai sarana mmenuangkan air suling maupun

untuk tempat media dan penanaman eeksplan.

H. Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk menakar air suling dan bahan kimia yang akan digunakan.

I. Gelas Piala

Alat ini digunakan untuk menuangkan atau mempersiapkan bahan kimia dan air suling dalam

pembuatan medium.

J. Petridish

Alat ini merupakan semacam jenis gelas piala yang mutlak dibutuhkan dalam kultur jaringan.

K. Pinset dan Scalpel

Pinset digunakan untuk memegang atau mengambil irisan eksplan atau untuk menanam eksplan

L. Lampu Spiritus

Digunakan untuk sterilisasi dissecting kit (skalpel dan pinset) di dalam laminar air flow cabinet atau

di dalam enkas pada kita mengerjakan penanaman atau sub-culture.

M. Tabung Reaksi

Alat ini digunakan pada saat mengerjakan isolasi protoplas dan isiolasi khloroplas.

FASILITAS LABORATORIUM KULTUR JARINGAN

Fasilitas laboratorium kultur jaringan di bagi dalam beberapa bagian yang fungsinya satu sama

lainnya berbeda-beda dan persyaratannya pun berbeda-beda pula. Laboratorium kultur jaringan harus

dirancang secara khusus. Karena ada bagian-bagian atau ruangan-ruanagn yang harus dalam suasana

steril atau bebas mikroba.

Ruang-ruang dalam kultur jaringan di kelompokkan menurut macam kegiatan yang ada di

dalamnya,, yaitu sebagai berikut:

A. Ruang Tidak Steril

Ruang Tamu.

Dalam laborsatorium kultur jaringan sebaiknya di lengkapi dengan ruang tamu, karena biasanya

laboratorium kultur jaringan selalu di datangi tamu baik tamu yang ingin melihat sarana dan suasana

laboratorium maupun tamu ingin membeli hasil biakan kultur jaringan.

Ruang Administrasi.

Segala surat-menyurat tentang pembelian alat-alatlboratorium, pembelian media kultur jringan,

penjualan bibit-bibit hasil biakan kultur jaringan, dan transaksi-transaksi ataupun perjanjian-perjanjian

kerja sama tentang penelitian dilaksanakan di dalam ruangan administrasi.

Ruang Staf.

Laboratorium kultur jaringan membutuhkan staf peneliti dalam jumlah banyak, tujuannya

adalah agar dapat di adakan pembagian kerja sesuai dengan spesialisasinya masing-masing. Di dalam

ruang staf ini dapat pula di lakasanakan diskusi antar staf pada waktu berkumpul bersama.

Kamar Mandi dan WC.

Ruang kultur jaringan harus dalam suasana bersih untuk menghindari kontaminasi oleh

mikroba. Bila pekerja akan memasuki ruangan penabur atau ruang inkubator, tubuh dan pakaiannya

harus bersih, tidak berkeringat dan tidak berdebu. Untuk inilah kamar mandi dan wc perlu diadakan.

Ruang Ganti Pakaian.

Untuk menghindari timbulnya kontaminasi oleh mikroba, maka para karyawan di dalam

laboratorium kultur jaringan perlu memakai pakaian yang bersih, dalam arti baru di cuci. Oleh karena

itu dalam ruangan kultur jaringan perlu di adakan ruang ganti pakaian.

Ruang Tempat Penyimpanan Bahan Kimia dan Alat-alat dari Gelas.

Komponen bahan kimia penyusun media kultur jaringan sangat banyak macamna. Oleh karena

itu, penyimpanannya memerlukan pengaturn yang khusus supaya mudah mecarinya. Penyimpanan

yang tidak teratur akan mempelambat dalam pekerjaan, misalnya dalam mencari salah sau komponen

media saja membutuhkan waktu yang lama.

Bahan kimia yang mahal harganya seperti hormon tumbuh dan enzim untuk isolasi protoplas harus

disimpan dala ruangan yang sejuk.

Alat-alat dari gelas seperti erlenmeyer, gelas ukurdan alat gelas lainnya perlu disimpan dalam almari

tersendiri.

Ruang Preparasi.

Di dalam ruangan ini disediakan peralatan dan tempat untuk mencuci alat-alat laboratorium

yang akan digunakan. Peralatan yang ada antara lain keranjang-keranjang plastik untuk tempat

peralatan yang baru dicuci.

Ruang Penimbangan dan Sterilisasi.

Bermacam-macam media kultur jaringan dijual dalam bentuk kemasan dengan harga yang

relatif mahal. Oleh karena itu, staf labolatorium lebih senang meramu sendiri medum tanam yang

dibutuhkannya.dengan demikian dibutuhkan lat untuk menimbang semua komponen bahan kimia

tersebut. Misalnya menimbang bahan kimia makro dan mikro.

Rumah Kaca (Green House)

Rumah kaca adalah suatu bangunan yang atap dan sekeliling dinding bagian atasnya terbuat

dari kaca. Tujuan penyediaan rumah kaca adalah untuk tempat meletakkan pot-pot bibit tanaman, baik

bibit yang akan dijadikan bahan kultur jarinang maupun bibit hasil dari kultur jaringan yang sudah siap

djual atau dipelihara sendiri.

B. Ruang Tidak Mutlak Steril

Ruang Planlet.

Ruangan ini menggunakan alat pendingi (AC), maka temperatur ruangan dapat mencapai sekitar 25OC

sehingga ideal bagi pertumbuhan planlet. Botol-botol yang berisi planlet jumlahnya dapat mencapai

ratusan. Oleh sebab itu, dalam ruangan ini perlu disediakan rak-rak alumuniaum yang dasrnya

berlobang-lobang untuk meletakkan botol-botol tersebut secara teratur dan rapi.

Ruang Inkubator.

Eksplan yang sudah ditanam dalam media kultur jringan perlu dipantau pertumbuhannya setiap hari.

Untuk pemantauan ini perlu ruangan khusus yang keadaannya lebih steril dari ruang planlet, yaitu

ruang inkubator.

Ruang inkubator harus memiliki suhu kurang lebih 25OC dan harus dilengkapi dengan lampu-lampu

neon, karena eksplan yang ditumbuhkan dalam ruangan inkubasi membutuhkan temperatru dan cahaya

yang dapat diatur dan disesuaikan dengan jenis eksplannya.

Ruang Shaker dsn Enkas.

Eksplan yang baru ditanam dan diinkubasikan dalam ruang inkubator akan menghasilkan kalus. Bila

kalus ini cukup umur, maka dapat diperlukan suspensi sel, yaitu menumbuhkan suatu eksplan atau

kalus dengan menggunakan media cair (media yang tidak menggunakan zat pemadat atau agar),

kemudian digojok di atas shaker.

Hasil pertumbuhan kalus ini adalah berupa protokormus atau dalam istilah asing disebut plb

(protocorm like bodies). Bentuk protocormus adalah bulat-bulat padat dan berwarna hijau. Bila

keadaan protocormus sudah keadaan demikian maka sudah siap dipindahkan kedalam media padat

untuk di tumbuhkan menjadi planlet.

Enksa juga sering di letakkan dalam satu ruang dengan shaker, kegunaan enkas ini sama dengan

Laminar Air Flow Cabinet, yaitu untuk menabur eksplan.

C. Ruang Mutlak Steril.

Ruang Penabur.

Ruang penabur biasanya di buat dengan ukuran yang tidak terlalu besar, yaitu 2x3 m2. tujuannya adalah

agar pelaksanaan sterilisasi ruangannya tidak membutuhkan waktu yang lama dan tidak mengalami

kesulitan.

Dinding ruang penabur dilengkapi dengan porselin, sehingga sterilisasi mudah dilakukan. Sterilisasi

ruangan dilakukan dengan cara menyemprotkan alkohol 96% dengan hand-sprayer. Sedangkan

sterilisasi lantai dengan menggunakan kain pel yang dibasahi alkohol 96%. Sterilisasi ini mutlak harus

dilakukan menjelang ruang penabur akan digunakan.

Bila saat calon penabur akan memasuki ruangan, lampu ultra violet harus dimatkan terlebih dahulu

kemudian menyalakan lampu neon biasa dan calon penabur diperbolehkan memasuki ruangan tersebut.

Sebaiknya, pada saat akan keluar lampu neon di matikan dan setelah keluar menutup daun pintu

kembali lampu ultra violet dinyalakan. Dengan demikian steril ruangan dapat dijamin.

5. BAB V (MEDIA TANAM KULTUR JARINGAN)

A. Unsur-unsur yang Dibutuhkan Tanaman

Sebelum menguraikan cara-cara membuat medium kultur jaringan, maka terlebih dahulu kita

harus mengetahui unsur-unsur yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Unsur-unsur yang

dibuthkan tanaman dikelompokkan menjadi:

1. Garam-garam Anorganik

Setiap tanaman membutuhkan paling sedikit 16 unsur untuk pertumbuhannya yang normal. Tiga unsur

di antaranya adalah C,H,O yang di ambil dari udara, sedangkan 13 unsur yang lain berupa pupuk yang

dapat diberikan melalui akar atau melalui daun. Pada perbanyakan tanaman secara kultur jaringan.

Semua unsur tersebut dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Ada unsur yang dibutuhkan

tanaman dalam jumlah besar yang disebut unsur makro, ada pula yang dibutuhkan oleh tanaman dalam

jumlah sedikit tetapi harus tersedia yang disebut unsur mikro.

2. Zat-zat Organik

Zat-zat organik yang biasanya ditambahkan dalam medium kultur jaringan adalah sukrosa, mio

inositol, asam amino, dan zat pengatur tumbuh. Sedangkan sebagai tambahan biasanya diberi zat

organik lain seperti air kelapa, ekstrak ragi, pisang, tomat, toge dan lain-lain.

B. Kegunaan Setiap Unsur Bagi Tanaman

setelah kita mengetahui unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman, maka sebelum kita

menentukan unsur-unsur yang akan digunakan untuk meramu medium kultur jaringan perlu

mengetahui terlebih dahulu kegunaan unsur-unsur tersebut bagi pertumbuhan tanaman atau jaringan

tanaman.

1. Unsur Nitrogen (N)

Kegunaan unsur Nitrogen bagi tanaman adalah untuk menyuburkan tanaman, sebab unsur N

dapat membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik yang lain.

2. Unsur Fospor (P)

Dibutuhkan oleh tanaman untuk membentuk karbohidrat. Maka, unsur P ini dibutuhkan secara

besar-besaran pada waktu pertumbuhan benih.

3. Unsur Kalium (K)

Memperkuat untuk tubuh tanaman, karena unsur ini dapat digunakan untuk memperkuat

serabut-serabut akar, sehingga daun, bunga dan buah tidak mudah gugur.

4. Unsur Sulpur (S)

Unsur ini digunakan untuk proses pembentukan anakan sehingga pertumbuhan dan ketahanan

tanaman terjamin.

5. Unsur Kalsium (Ca)

Digunakan untuk merangsang pembentukkan bulu-bulu akar, mengeraskan batang dan

merangsang pembentukkan biji.

6. Unsur Magnesium (Mg)

Digunakan tanaman sebagai bahan mentah untuk ppembentukkan sejumlah protein.

7. Unsur Besi (Fe)

Unsur ini digunakan sebagai penyangga (chelati agint) yang sangat penting untuk menyagga

kestabilan pH media selama digunakan untuk menumbuhkan jaringan tanaman.

8. Unsur Sukrosa

Unsur ini sering ditambahkan pada medium kultur jaringan sebagai sumber energi yang

diperlukan untuk induksi kalus.

9. Unsur Glukosa atau Fruktosa

Unsur ini dapat digunakan sebagai unsur pengganti sukrosa karena dapat merangsang beberapa

jaringan.

10. Unsur Mio-inositol

Penambahan unsur ini pada medium bertujuan untuk membantu diferensiasi dan pertumbuhan

sejumlah jaringan.

11. Unsur Vitamin

Vitamin-vitamin yang sering digunakan dalam mediumklutur jaringan antara lain adalah

Thiamin. Thiamin adalah vitamin esensial yang digunakan untuk medium kultur jaringan.

12. Unsur Asam Amino

Unsur ini diunakan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan diferensiasi sel. Kebutuhan

unsur asam amino oleh tanaman berbeda.

13. Unsur Zat Pengatur Tumbuh.

Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senywa organik bukan hara, yang dalam jumlah

sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur

tumbuh dalam tanaman terdir dari lima kelompok yaitu, Auksin, Sitokinin, Giberelin, Etilen dan

Inhibitor dengan ciri khas dan pengaruh yang berlainan terhadap proses fisiologis.

Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan sebagai komponen medium bagi pertumbuhan dan

diferensiasi. Tanpa penambahan zat pengatur tumbuh dalam medium, pertumbuhan sangat terhambat

bahkan tidak akan tumbuh sama sekali.

C. Bentuk Fisik Media Tanam

Media tanam harus berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan-

bahan yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan unsur mikro, gula ,

vitamin, protein, dan hormon tumbuh. media tanam dalam kultur jaringan adalah tempat untuk tumbuh

eksplan. Media tanam tersebut dapat berupa larutan (cair) atau padat. Media cair berarti campuran-

campuran zat kimia dengan air suling, sedangkan media padat adalah media zat cair tesebut ditambah

dengan zat pemadat agar.

D. Faktor Lingkungan

1. Keasaman (pH)

Keasaman pH adalah nilai derazat keasaman atau kebasaan dari larutan dalam air. Keasaman

(pH) suatu larutan menyatakan kadar dari ion H dalam larutan. Nilai di dalam pH berkisar antara 0

(sangat asam) sampai 14 (sangat basa), sedangkan titk netral adalah pH pada 7.

Sel-sel tanaman yang dikembangkan dengan teknik kultur jaringan mempunyai toleransi pH

yang relatif sempit dengan titik optimal antara pH 5,0-6,0. Bila eksplan mulai tumbuh, pH dalam

lingkungan kultur jaringan tanaman umumnya akan naik apabila nutrein habis terpakai.

Pengukuran pH dapat dilakukan dengan menggunakan pH meter, atau bila menginginkan yang

lebih praktis dan murah dapat digunakan kertas pH. Bila ternyata pH medium masih kurang normal,

maka dapat ditambah KOH 1-2 tetes. Sedangkan apabila pH melampaui batas normal dinetralkan

dengan penambahan HCL.

2. Kelembapan

Kelembapan relatif (RH) lingkungan biasanya mendekati 100%. RH sekeliling kultur

mempengaruhi pola pengembangan. Jadi, pengaturan RH pada keadaan tertentu memerlukan suatu

bentuk diferensiasi Khusus.

3. Cahaya

Intensitas cahaya yang rendah dapat mempertinggi embriogenesis dan organogenesis. Cahaya

ultra violet dapat mendorong pertumbuhan dan pembentukan tunas dari kalus tembakau pada intesitas

yang rendah.

4. Temperatur

Temperatur yang dibutuhkan untuk dapat terjadi pertumbuhan yang optimum umumnya adalah

berkisar di antara 200-300C. Sedangkan temperatur yang optimum untuk pertumbuhan kalus

endosperm adalah sekitas 250C.

E. Pembuatan Media Tanam

Sebelum membuat medium, maka terlebi dahulu kita harus menentukan medium apa yang akan

kita buat. Jenis medium dengan komposisi unsur kimia yang berbeda dapat digunakan untuk media

tumbuh dari jaringan tanaman yang berbeda pula. Misalnya media Vacin Went sangat baik untuk media

tumbuh anggrek. Tetapi tidak cocok untuk media tumbuh lain. Untuk eksplan dair tanaman keras sring

menggunakan medium WPM, sedangkan untuk tanaman semusim (sayuran dan tanaman hias) sering

menggunakan medium MS. Medium Kundson C cocok untuk menanam eksplan kelapa kopyor dan

anggrek.

Untuk membuat media kultur jaringan, biasanya menimbang setiap komponen bahan kimia

yang terdapat pada resep medium dasar. Langkah ini kurang praktis karena memakan banyak waktu

dan mengurangi ketepatan. Selain itu, timbangan yang digunakan untuk menimbang sejumlah kecil

bahan kimia kadang-kadang tidak tersedia. Kendala ini dapat diatasi dengan membuat larutan stoc

terlebih dahulu, kecuali untuk unsur makronya. Jadi perlu membuat larutan stoc mikro.

6.BAB VI (METODE PELAKSANAAN KULTUR JARINGAN)

A. Metode Kultur Jaringan.

1. Dilihat dari Macam Media Tanam

Teknik kultur jaringan dapat dilaksanakan dengan dua metode yaitu:

a. Metode Padat (Solid Method)

Metode pada dilakukan dengan tujuan mendapatkan kalus dan kemudian dengan medium diferensiasi

yang berguna untuk menumbuhkan akar dan tunas sehingga kalus dapat tumbuh menjadi planlet.

Media padat adalah media yang mengandung semua komponen kimia yang dibutuhkan oleh tanaman

dan kemudian dipadatkan dengan menambahkan zat pemadat. Zat pemadat tersebut dapat berupa agar-

agar batangan, agar-agar bubuk, atau agar-agar kemasan kaleng yang yang memang khusus digunakan

untuk media padat untuk kultur jaringan.

Media yang terlalu padat akan mengakibatkan akar sukar tumbuh, sebab akar sulit untuk menembus ke

dalam media. Sedangkan media yang terlalu lembek akan menyebabkan kegagalan dalam pekerjaan.

Kegagalan dapat berupa tenggelamnya eksplan yang ditanam. Eksplan yang tenggelam tidak akan

dapat tumbuh menjadi kalus, karena tempat area kalus yaitu pada irisan (jaringan yang luka) tertutup

oleh medium.

Metode padat dapat digunakan untuk metode kloning, untuk menumbuhkan protoplas stelah

diisolasikan, untuk menumbuhkan planlet dari protokormus stelah dipindahkan dari suspensi sel, dan

untuk menumbuhkan planlet dari prtoplas yang sudah difusikan (digabungkan).

b. Metode Cair(Liquid Metho)

Penggunaan metode cair ini kurang praktis dibandingkan dengan metode padat, karena untuk

menumbuhkan kalus langsung dari ekspaln sangat sulit sehingga keberhasilannya sangat kecil dan hana

tanaman-tanaman tertentu yang dapat berhasil. Oleh karena itu, penggunaan media cair lebih

ditekankan untuk suspensi sel, yaitu untuk menumbuhkan plb (prtocorm like bodies). Dari protokormus

ini nantinya dapat tumbuh menjadi planlet apabila dipindahkan kedalam media padat yang sesuai.

Pembuatan media cair jauh lebih cepat daripada media padat, karena kita tidak p erlu memanaskannya

untuk melarutkan agar-agar. Media cair juga tidak memerlukan zat pemadat sehingga keadaannya tetap

berupa larutan nutrein.

2. Dilihat dari Bahan atau Eksplan yang Dipakai

Bila dilihat dari macam bahan yang digunakan, maka metode kultur jaringan yang telah dikenal

sekarang antara lain adalah:

1) Kultur meristem.

2) Kultur antera

3) Kultru endosperma

4) Kultur suspensi sel

5) Kultur protoplas

6) Kultur embrio

7) Kultur spora

8) Dan lain-lain

3. Dilihat dari Cara Pemeliharaan

Eksplan yang telah ditanam, agar dapat tumbuh menjadi kalus dan kemudian menjadi planlet,

membutuhkan pemeliharaan yang rutin dan tepat. Artinya, eksplan atau kalus yang sudah waktunya

untuk dipindahkan ke dalam media tanam yang baru harus segera dilaksanakan, tidak boleh sampai

terlambat. Pemindahan yang terlambat dapat menyebabkan pertumbuahn eksplan atau kalus dapat

terhenti atau dapat mengalami brownig atau terkontaminasi oleh jamur atau bakteri.

B. Pelaksanaan Kultur Jaringan

1. Sterilisasi Alat Penabur

Sebelum digunakan, enkas harus diterilisasi dengan menggunakan hand sprayer berisi spirtus atau

campuran formalin 10% dan alkohol 70%, dengan perbandinga 1:1. setelah disemprot kemudian

dibiarkan terlebih dahulu kurang lebih 10 menit, baru kemudian boleh digunakan.

2. Sterilisasi Alat dan Medium

Alat-alat dissecting –set dan glass ware yang akan digunakan untuk kultur jaringan, setelah dicuci dan

dikeringkan kemudian dibungkus dengan kertas payung dan disterilisasi di dalam autoklaf dengan suhu

121 oC, tekanan 15 lb, dan lama sterilsiasi 20-30 menit.

Botol-botol eksplan yang sudah berisi medium setelah ditutup dengan alumunium foil, kemudian

disterilisasi. Sterilisasi medium lebih sedikit waktunya dibandingkan dengan sterilisasi alat-alat, yakni

15 menit, tetapi suhu dan tekannya sama.

3. Sterilisasi Eksplan

Sterilisasi eksplan dilaksanakan dengan dua cara yaitu:

a. Sterilisasi Eksplan secara Mekanis

Cara ini digunakan untuk eksplan yang keras atau berdaging, yaitu dengan membakar eksplan tersebut

di atas lampu spirtus sebanyak tiga kali.

b. Sterilisasi Eksplan secara Kimiawi

Sterilisasi ini gunakan untuk eksplan yang lunak. Sterilisasi ini menggunakan bahan kimia. Bahan-

bahan yang digunakan untuk sterilisasi:

Sodium hipoklorit

Mercuri chlorit

Alkohol 70%

4. Menabur Eksplan

Menabur eksplan dilakukan di dalam Laminar Air Flow Cabinet dengan kondisi aseptik. Sebelum kita

bekerja di dalam laminar air flow cabinet, semua perhiasan tangan harus dilepas, dan tangan dibasuh

terlebih dahulu dengan alkohol 70%.

Eksplan yang siap ditaman dipotng dengan menggunakan scalpel di dlam cawan petri. Potongan

eksplan dimasukan kedalam erlenmeyer yang berisi media tumbuh, hingga permukaan yang teriris

bersentuhan dengan medium.

Setelah semua pekerjaan menabur selesai, kemudian alat-alat yang sudah dipakai dibersihkan.

5. Melaksanakan Sub-Kultur

Dalam waktu satu sampai dua minggu, eksplan akan tumbuh menjadi kalus. Kalus adalah suatu masa

sel yang terbentuk pada permukaan eksplan atau irisan eksplan. Kalus ini akan tumbuh pada media

eksplan yang padat., sedangkan pada media cair akan tumbuh plb (protokormus)

Sub-kultur adalah suatu usaha untuk mengganti media kultur jaringan dengan media yang baru,

sehingga kebutuhan nutrisi untuk kalus atau protokormus dapat terpenuhi.

III. PEMBAHASAN

Dari hasil perbandingan antara buku yang saya buat ini bila dibandingkan dengan buku kultur

jaringan yang lain ternyata pada laporan buku yang saya buat ini masih banyak kekurangannya yaitu:

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, car 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.

Penomena kontaminasi sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis

kontaminasinya (bakteri, jamur, virus, dll).

Upaya mencegah terjadinya kontaminsai.

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.

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..

4) Variabilitas Genetik

Bila kultur jaringan digunakan untuk upaya perbanyakan tanaman yang seragam dalam jumlah

yang banyak, dan bukan sebagai upayapemuliaan 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 problem variasi genetik tentunya tidak sederhana, harus memperhatikan aspek

yang dikulturkan.

5) Pertumbuhan dan Perkembangan

Problem 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.

7) Lingkunagn 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.

IV. SIMPULAN

Dari hasil pembuatan laporan buku ini dapat disimpulkan bahwa kultur jaringan. 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.

Manfaat dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru

yang bersifat unggul.

Dalam kegiatan kultur jaringan perlu memerlukan bahan-bahan yang dibutuhkan dalam proses

kegiatan kultur jaringan. Bahan-bahan yang digunakan dalam kegiatan kultur jaringan diantaranya:

Unsur hara makro dan mikro

Zat Pengatur tumbuh

Aquades

Vitamin

Agar

Gula

Ekstrak-ekstrak organik (ekstrak air kelapa, ekstrak tomat, dll).