Kultur Jaringan dan TotipotensiKultur Jaringan dan Totipotensi

Ali Ridho Nugroho Elina Wardatul Istiqomah Novantara Ridho Hafidz

Sofhie Solawati

PengertianPengertian 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 perbanyakan 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: Dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar

sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, Mempunyai sifat yang identik dengan induknya, 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. 

KeunggulanKeunggulan

Tahapan

Aklimitasi

Pengakaran

Multiplikasi

Sterilisasi

Inisiasi

PembuatanMedia

Tahapan

Bioteknologi Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari

pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Prinsip Dasar Pengembangan

Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Produk

OutputPrinsipIlmu

Makhluk Hidup

Input

Prinsip Dasar

BIOTEKNOLOGI DALAM PERBANYAKAN TANAMAN/KULTUR JARINGAN

Sifat Totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.

Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel.

Gambar 1 Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman wortel (Daucus carota)

Bayi TabungBayi Tabung KloningKloning Inseminasi BuatanInseminasi Buatan Rekayasa GenetikaRekayasa Genetika HidroponikHidroponik Persilangan TanamanPersilangan Tanaman

Contoh Contoh BioteknologiBioteknologi

Bayi TabungBayi Tabung Bayi tabung atau pembuahan in vitro (bahasa Inggris: in

vitro fertilisation) adalah sebuah teknik pembuahan dimana sel telur (ovum) dibuahi di luar tubuh wanita. Bayi tabung adalah salah satu metode untuk mengatasi masalah kesuburan ketika metode lainnya tidak berhasil. Prosesnya terdiri dari mengendalikan proses ovulasi secara hormonal, pemindahan sel telur dari ovarium dan pembuahan oleh sel sperma dalam sebuah medium cair.

KloningKloning Kloning merupakan teknik penggandaan gen yang

menghasilkan turunan yang sama sifat baik dari segi hereditas maupun penampakannya.

Sekitar satu abad lalu, Gregor Mandel merumuskan aturan-aturan menerangkan pewarisan sifat-sifat biologis. Sifat-sifat organisme yang dapat diwariskan diatur oleh suatu faktor yang disebut gen, yaitu suatu partikel yang berada di suatu di dalam sel, tepatnya di dalam kromosom.

Gen menjadi dasar dalam pengembangan penelitian genetika meliputi pemetaan gen, menganalisis posisi gen pada kromosom.

Hasil penelitian telah berkembang baik diketahuinya DNA sebagai material genetik beserta strukturnya, kode-kode genetik, serta proses transkripsi dan translasi dapat dijabarkan.

Suatu penelitian yang merupakan revolusi dalam biologi medern adalah setelah munculnya metode teknologi DNA rekombinasi atau rekayasa genetika yang inti prosesnya adalah kloning gen, yaitu suatu prosedur untuk memperoleh replika yang dapat sama dari sel atau organisme tunggal.

Inseminasi Buatan Inseminasi buatan adalah peletakan sperma ke follicle

ovarian (intrafollicular), uterus (intrauterine), cervix (intracervical), atau tube fallopian (intratubal) wanita dengan menggunakan cara buatan dan bukan dengan kopulasi alami.

Teknik modern untuk inseminasi buatan pertama kali dikembangkan untuk industri ternak untuk membuat banyak sapi dihamili oleh seekor sapi jantan untuk meningkatkan produksi susu.

Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) adalah penerapan genetika dalam kehidupan sehari-hari. Pengertian ini dianggap terlalu luas karena berarti kegiatan penyilangan hewan atau tanaman untuk mendapatkan bentuk-bentuk baru yang lebih bernilai dapat dengan mudah dimasukkan, meskipun rekayasa yang dilakukan adalah rekayasa populasi (melalui seleksi). Batasan yang lebih sempit adalah penerapan genetika molekular (atau paling tidak melibatkan teknik genetika molekular) dalam kehidupan manusia.

Rekayasa genetika mendapatkan titik berat dalam dunia kedokteran dan farmasi modern. Namun demikian, bidang gizi, peternakan, serta agronomi juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-masing.

Hidroponik Hidroponik adalah teknik bercocok tanam dengan meletakkan

akar pohon ke dalam air (nutrien) tanpa mengunakan tanah sebagai media menanam. Sebaliknya, bahan-bahan seperti zat mineral, sabut kelapa, pasir, pecahan batu bata, serbuk kayu dan lain-lain digunakan untuk mengganti tanah.

Penanaman secara hidroponik dilakukan oleh individu-individu sebagai hobi dan juga secara besar-besaran untuk tujuan komersil. Di negara Singapura misalnya, oleh karena kekurangan tanah, lantai atas bangunan dijadikan tempat untuk menanam sayur-sayuran seperti lobak, sawi, dan bayam. Semuanya menggunakan teknik hidroponik. Begitu juga, untuk perjalanan ruang angkasa, para astronot boleh bercocok tanam sayur-sayuran di dalam kapal angkasa. Teknik yang sama di gunakan oleh para tentara di atas kapal perang, maupun kapal selam. Dengan cara ini mereka tidak perlu membawa bekal makanan yang banyak, hanya sekadar membawa benih-benih sayur-sayuran dan boleh ditanam semasa dalam perjalanan.

Kelebihan Tidak memerlukan tanah sebagai media tanaman. Akar pokok boleh dipantau dengan cara mengangkat

pasu dan melihat akarnya. Pembaziran baja tidak berlaku; kerana air baja sentiasa

dikitar semula. Tidak perlu menyiram baja setiap hari. Hasil tanaman boleh di makan keseluruhanya, sebab

akarnya bebas dari kotoran dan penyakit. Penyakit pokok tanaman dapat dikurangkan kerana

banyak penyakit akar/pokok berpunca dari kandungan tanah.

Pengusaha secara komersial tidak memerlukan tenaga pekerja utk tugasan menyiram.

Penyelidik NASA memeriksa bawang hidroponik dengan

salad Bibb di kirinya dan lobak di kanan.

Pembiakan TanamanPembiakan Tanaman Pembiakan tanaman merupakan kegiatan untuk

mengubah susunan genetik (rekayasa genetika) tanaman secara tetap sehingga memiliki sifat atau penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan pelakunya. Pembiakan tanaman umumnya mencakup tindakan penangkaran, penyilangan dan seleksi. Dasar pengetahuan mengenai perilaku biologi tanaman dan pengalaman dalam budidaya diperlukan dalam kegiatan ini sehingga sering kali dikatakan sebagai gabungan dari ilmu dan seni.

Produk pembiakan tanaman adalah kultivar dengan ciri-ciri yang khusus dan bermanfaat bagi penanamnya. Dalam kerangka usaha pertanian (agribisnis), pemuliaan tanaman merupakan bagian awal/hulu dari mata rantai usaha tani dan memastikan tersedianya benih atau bahan tanam yang baik dan bermutu tinggi.

Tujuan Tujuan dalam pembiakan tanaman secara umum

diarahkan pada dua hal: peningkatan terhadap hasil yang tinggi dan perbaikan kualitas produk yang dihasilkan.

Peningkatan kepastian terhadap hasil biasanya diarahkan pada peningkatan daya hasil,

Ketahanan terhadap gangguan dari organisme lain atau lingkungan yang kurang mendukung,

Daya tumbuh tanaman yang kuat, serta Kesesuaian terhadap teknologi pertanian yang lain. Usaha perbaikan kualitas produk dapat diarahkan

pada perbaikan ukuran, warna, kandungan bahan tertentu, pembuangan sifat-sifat yang tidak disukai, ketahanan simpan, atau keindahan serta keunikan.

Tiga varietas mawar (bunga berwarna merah hati, kuning, dan merah terang, berturut-

turut dari depan ke belakang) merupakan hasil perakitan

terhadap variasi genetik yang tersedia dalam satu spesies

mawar.