laporan praktikum bioteknologi kultur organ

26
LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI MATERI KULTUR ORGAN Nama : Fadhilah Roviyanti NIM : 125040201111204 Kelompok : Kamis 2, 13.20-15.00 Asisten : Muhammad Yasin PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

Upload: fadhilah-roviyanti

Post on 27-Sep-2015

31 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Laporan Praktikum Bioteknologi Kultur Jaringan

TRANSCRIPT

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGIMATERI KULTUR ORGAN

Nama : Fadhilah Roviyanti NIM : 125040201111204Kelompok : Kamis 2, 13.20-15.00Asisten : Muhammad Yasin

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDalam Bioteknologi kultur merupakan salah satu cara untuk menghasilkan varietas baru yang lebih unggul. Kultur jaringan merupakan hal yang berkaitan dengan bahan bahan kimia untuk mendukung teknologi pemuliaan. Ada bermacam macam cara kultur jaringan, salah satunya adalah dengan kultur organ.kultur organ dimulai dengan bagian yang terorganisir dari suatu tanaman, tetapi yang paling sering digunakan adalah bagian tunas. Proses kultur organ ini bertujuan untuk menjaga keadaan agar tetap steril sambil mengarahkan pertumbuhan dan perkembangan ke arah perbanyakan dan regenerasi tanaman baru yang lengkap.Arah perkembangan eksplan dalam kultur in-vitro dikontrol oleh ratio zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin. Ratio auksin sitokinin yang relatif tinggi akan menginduksi pembentukan akar, sementara ratio yang rendah akan memacu pembentukan tunas. Pembentukan tunas yang didahului dengan terbentuknya kalus disebut organogenesis tak langsung. Sedangkan bila pembentukan tanpa kalus disebut organogenesis langsung. Organogenesis dalam kalus diinisiasi dengan pembentukan kelompok sel-sel meristematik yang mampu merespon faktor-faktor yang dapat menghasilkan primordium. Tergantung pada sifat faktor internal, stimulus dapat menginisiasi akar, tunas atau embrioid. Inisiasi tunas atau kaulogenesis dalam jaringan tanaman yang dikultur dapat di induksi dalam beberapa sistem dengan keseimbangan yang sesuai dari auksin dan sitokinin eksogen.

1.2 Tujuan Untuk mengetahui bagaimana teknik dan cara melakukan kultur organ. Untuk mengetahui tahapan-tahapan dan proses dalam megkultur organ. Untuk Mengetahui dan dapat melakukan perbanyakan tanaman khususnya pada tanaman krisan dan mawar melalui teknik kultur organ.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Syarat Eksplan dalam Kultur JaringanEksplan adalah bagian dari tanaman yang digunakan dalam kulturisasi. Eksplan ini menjadi bahan dasar bagi pembentukan kalus (bentuk awal calon tunas yang kemudian mengalami proses pelengkapan bagian tanaman, seperti daun, batang dan akar). Sebagian eksplan sebaiknya dipilih pucuk muda tanaman dewasa yang diketahui asal usul dan varietasnya, tidak terinfeksi penyakit, dan jenisnya unggul.(Ferdinand P, 2010)

2.2 Faktor Penentu Keberhasilan Kultur JaringanAgar berhasil dengan baik ketika akan melakukan kultur jaringan, terdapat beberapa syarat yang harus diperhatikan, antara lain sebagai berikut.a) Pemilihan eksplanEksplan adalah bagian dari tanaman yang digunakan dalam kulturisasi. Eksplan ini menjadi bahan dasar bagi pembentukan kalus (bentuk awal calon tunas yang kemudian mengalami proses pelengkapan bagian tanaman, seperti daun, batang dan akar). Sebagian eksplan sebaiknya dipilih pucuk muda tanaman dewasa yang diketahui asal usul dan varietasnya, tidak terinfeksi penyakit, dan jenisnya unggul.b) Penggunaan media yang cocokMedia yang cocok memengaruhi pertumbuhan eksplan yang telah ditanam untuk menjadi plantet (tanaman kecil). Media yang baaik, harus memenuhi syarat nutrisi yang diperlukan eksplan untuk tumbuh dan berkembang. Oleh karena itu, di dalam media kultur jaringan ditambahkan berbagai macam mineral, vitamin, sumber karbohidrat, dan zat pengatur tumbuh (hormon).c) Keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baikSemua tahapan yang dilakukan dalam kultur jaringan harus dilakukan secara aseptik. Hal ini guna menghindari kontaminasi oleh jamur maupun bakteri. Oleh karena itu, sterilisasi eksplan ke dalam medium dilakukan di dalam laminar air flow cabinet untuk mencegah kontaminasi. Penyimpanan kultur juga harus di dalam ruangan dengan suhu, pencahayaan, dan pengaturan udara yang baik.(Ferdinand P, 2010)

2.3 Tahap Kultur Jaringana) Penyiapan MediaMedia yang digunakan untuk menumbuhkan eksplan harus steril. Dalam media harus tersedia empat komponen penting, yaitu:1) Sumber karbon, biasanya gula tebu,2) Hara makro (makronutrien)3) Hara mikro (mikronutrien),4) Vitamin dan hormon tumbuh, dan5) Agar sebagai pemadat (untuk media padat)Setiap tumbuhan memiliki kebutuhan hara, vitamin, dan hormon yang berbeda. Saat ini, upaya menemukan formula khusus untuk setiap jenis tumbuhan (media yang spesifik) terus dikembangkan, walaupun hal itu tidak mudah untuk dilakukan.Berbagai macam jenis media tumbuh telah ditemukan. Beberapa di antaranya bersifat spesifik untuk satu jenis tanaman da nada juga yang bersifat umum untuk berbagai macam tanaman. Salah satu media tumbuh yang paling banyak digunakan adalah medium MS (Murashige and Skoog).

b) Sterilisasi EksplanEksplan atau bahan tanam yang hendak ditumbuhkan dalam botol kultur harus disterilkan terlebih dahulu. Bahan eksplan dicuci dengan detergen lalu dibilas bersih kemudian disterilisasi dengan cara dibakar sesaat atau direndam dalam larutan desinfektan. Selanjutnya, bahan eksplan dibilas dengan air steril beberapa kali. Bahan eksplan siap untuk dikultur.c) Penanaman Eksplan Setelah bahan eksplan disterilkan dan dipotong-potong, eksplan ditanam dalam botol kultur. Pemotongan eksplan dilakukan dalam ruang kultur yang steril dan dengan alat-alat yang steril pula.

d) Inkubasi dan Perkembangan EksplanBotol-botol kultur yang telah ditanami eksplan kemudian dipindahkan ke ruang inkubasi atau ruang pertumbuhn. Pada ruang ini, diberikan penyinaran terus-menerus dengan suhu ruang yang stabil (lebih kurang 20C). Bila media cocok, maka akan terjadi tahapan perkembangan sebagai berikut.1) Eksplan mulai membentuk kalus (tahap inisiasi),2) Kalus terus tumbuh (tahap poliferasi sel), dan3) Kalus mulai membentuk akar atau tunas (tahap organogenesis)Kalus adalah kumpulan sel yang tidak teratur dan belum berkembang menjadi jaringan (tidak terdiferensiasi). Kalus seperti onggokan sel berwarna putih kehijauan atau kecokelatan.Setelah beberapa minggu, dari bagian kalus akan muncul tunas pucuk dan akar. Selanjutnya, untuk memperbanyak tunas dapat dilakukan dengan melakukan subkultur untuk merangsang perbanyakan tunas. Tahap inilah yang disebut tahap multiplikasi tunas.

e) AklimitisasiSetelah dihasilkan tanaman kecil (plantet) yang cukup kuat untuk tumbuh, plantet siap dikeluarkan, dipisahkan dan ditanam pada pot-pot penanaman. Selanjutnya, pot dipindahkan ke green house agar terjadi proses penyesuaian secara bertahap pada kondisi alam (aklimatisasi). Selanjutnya, setelah tanaman kuat dan dapat beradaptasi dengan keadaan sekitarnya, lalu dipindahkan ke lahan perkebunan.(Prasodjo, 2007)

2.4 Jenis Kontaminasi MediaAdapun kontaminasi yang sering terjadi pada kultur jaringan tanaman terdiri atas dua jenis yaitu kontamiasi oleh bakteri dan kontaminasi oleh jamur. Untuk membedakan kedua jenis kontaminasi ini, dapat dilihat dari ciri-ciri fisik yang muncul pada eksplan maupun media kultur. Bila terkena kontaminasi bakteri maka tanaman akan basah atau menyebabkan adanya lendir, hal ini dikarenakan bakteri langsung menyerang terhadap jaringan dari tubuh tumbuhan itu sendiri. Sedangkan bila terkontaminasi oleh jamur, tanaman akan lebih kering dan akan muncul hifa jamur pada tanaman yang terserang dan biasanya dapat dicirikan dengan adanya garis garis (seperti benang) yang berwarna putih sampai abu abu. Penyebab terjadinya kontaminasi bisa diakibatkan karena kesalahan pada saat penanaman, saat sterilisasi media dan eksplan atau bahkan pada saat pembuatan media.(Wardiyanti, 1998)

2.5 Pengaruh Media Terhadap Pertumbuhan Eksplan Salah satu faktor yang juga berperan penting dalam menentukan keberhasilan kegiatan kultur jaringan adalah media tanam. Media tanam merupakan tempat tumbuh untuk tumbuhnya eksplan. Menurut Soerianegara (1994) diacu dalam Hidayat (2009) media tanam dalam kultur jaringan tumbuhan dibedakan menjadi dua yaitu media dasar dan media perlakuan. Bentuk media tanam yang digunakan dalam kultur jaringan ada 3 yaitu media tanam bentuk padat, semi padat dan cair. Pada umumnya, media dasar yang sering digunakan adalah media dasar Murashige dan Skoog (MS, 1962). Menurut Acquaah (2004) media kultur jaringan mengandung komponen yang dapat dikategorikan menjadi empat kelompok yaitu unsur mineral, senyawa organik, zat pengatur tumbuh dan sistem penyokong, dengan uraian sebagai berikut : 1. Unsur mineral terdiri dari unsur makronutrien dan unsur mikronutrien. Adapun unsur-unsur yang terdapat pada unsur makronutrien terdiri dari nitrogen-NO3, NH4, fosfor-P, potassium-K. Sedangkan unsur mikronutrien terdiri dari Ca, Mg, Cl, Fe, S, Na, B, Mn, Zn, Cu, Mo,Co, I.2. Senyawa organik menyediakan sumber karbon dan faktor-faktor lain untuk mendukung pertumbuhan. Pada umumnya, senyawa organik terdiri dari gula, vitamin, dan myo-inositol.3. Zat pengatur tumbuh pada tanaman sama dengan hormon pertumbuhan pada hewan. Zat pengatur tumbuh ini digunakan atau dicampurkan ke dalam media. Adapun contoh senyawa zat pengatur tumbuh yang umum digunakan yaitu auksin, sitokinin, dan giberelin. Auksin berfungsi untuk mendukung terjadinya pertumbuhan akar. Contoh dari auksin alami yang umum digunakan yaitu indole-3-acetic-acid (IAA), indole-3-butyric-acid (IBA), dan contoh auksin sintetik yaitu naphtalene acetic acid (NAA), 2,4-dichlorophenoxyacetic cid (2,4-D). Sitokinin berfungsi untuk mendukung terjadinya pertumbuhan tunas, contohnya yaitu zeatin (alami), benzyladenine 9 (BA) dan kinetin (sintetik). Sedangkan giberelin berfungsi untuk mendukung pertumbuhan batang dan pembungaan, contohnya GA3dan GA4+7.4. Sistem penyokong dalam kultur jaringan yakni media kultur jaringan(Probowati, 2011)

2.6 Tahapan Pertumbuhan Eksplan1. Tahap InisiasiTahap inisiasi adalah tahap pengambilan tunas (eksplan) dari tanaman induk, selanjutnya disterilisasi dan ditanam di dalam medium steril yang sesuai untuk pertumbuhan awal eksplan tersebut. Eksplan ini akan tumbuh menjadi tunas baru yang disebut plantet.2. Tahap MultiplikasiPada tahap multiplikasi, pertumbuhan tunas plantet hasil inisiasi dirangsang. Proses perangsangan ini disebut multiplikasi. Cara perangsangan pertumbuhan tunas ini adalah dengan memotong plantet tersebut kemudian memindahkan ke media kultur yang baru.3. Tahap PerakaranSetelah melalui tahapan multiplikasi dan dihasilkan dalam jumlah tertentu, terhadap plantet-plantet tersebut dilakukan induksi perakaran.(Tini, 2008)

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 Alat, Bahan dan FungsiAlat : Pinset : Untuk mengambil benda berukuran kecil. Skalpel : Untuk memotong bahan. Petridish : Sebagai wadah / tempat membuang carrier. LAFC : Tempat melakukan kultur. Sprayers :Untuk menyemprotkan larutan. Matapisau : Untuk memotong ujung organ. Gelas Ukur 400 ml : Untuk meletakkan larutan. Botol Kultur : Sebagai tempat media. Saringan : Untuk menyaring larutan. Spatula : Untuk mengambil media kultur. Bunsen: Untuk mensterilkan media dan untuk menghindari kontaminasi alat.Bahan: Tunas Krisan : Sebagai tanaman yang akan di kultur. Deterjen : Untuk membersihkan bahan dari kotoran. Bayclean : Untuk memutihkan bahan kultur. Aquades : Untuk pencampuran bahan Fungisida : Untuk mencegah tumbuhnya jamur. Etanol (C2H5OH) 70%: Sebagai bahan dalam media kultur organ. Dan juga untuk mensterilkan bahan kultur agar tidak terjadi kontaminasi dari bakteri dan jamur.

3.2 Cara Kerja a) Sterilisasi eksplanAmbil eksplan

Gojok dengan detergen 10% selama 5 menit

Bilas dengan air mengalir

Rendam dengan Clorox 30%, gojok selama 10 menit

Bilas dengan air mengalir

Rendam dengan fungisida 5% selama 5 menit

Bilas dengan aquades steril simpan di LAFC

b) Penanaman eksplan

Ambil pinset dan dekatkan dengan api untuk sterilisasi

Ambil eksplan dan letakkan pada cawan petri 1

Ambil pisau dan letakkan dengan api untuk sterilisasi

Potong ujung bawah dan atas eksplan

Ambil botol kultur dan dekatkan tepi mulut botol ke api

Tanam eksplan pada media

Ambil botol kultur dan dekatkan tepi mulut botol ke api

Tutup dengan plastik dan ikat dengan karet, usahakan rapat

3.3 Analisis PerlakuanPada penanaman hal pertama yang dilakukan adalah sterilisasi eksplan. Ambil kurang lebih 10 eksplan lalu gojok dengan detergen 10% selama 5 menit. Kemudian bilas eksplan pada air mengalir. Setelah itu gojok lagi dengan Clorox 30% selama 15 menit dan bilas pada air mengalir. Kemudian gojok dengan fungisida 5% selama 5 menit dan bilas dengan aquades steril. Setelah itu simpan pada LAFC. Kemudian pada LAFC lakukan penanaman. Ambil pinset dan bakar pada api untuk sterilisasi. Ambil eksplan dan letakkan pada cawan petri kosong. Kemudian ambil pisau dan bakar pada api agar steril kemudian potong eksplan pada bagian atas dan bawah nodul. Ambil botol kultur jaringan yang telah berisi media tanam lalu dekatkan tepi mulut botol eksplan agar steril. Tanam eksplan pada media dan dekatkan pada api lagi. Lalu tutup dengan plastik dan ikat dengan karet secara rapat.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil (10 Botol)

No Botol kultur ke- + tanggal pengamatan Dokumentasi Kondisi eksplanketerangan

Kontaminan/tidak kontaminan

1Botol kultur ke 13 Desember 2013

Tidak kontaminan

2Botol kultur ke 23 Desember 2013

Kontaminan Jamur

3Botol kultur ke 33 Desember 2013

Tidak Kontaminan

4Botol kultur ke 43 Desember 2013

KontaminanJamur, browning

5Botol kultur ke 53 Desember 2013

Tidak kontaminan

6Botol kultur ke 63 Desember 2013

Kontaminan Bakteri

7Botol kultur ke 73 Desember 2013KontaminanBakteri

8Botol kultur ke 83 Desember 2013Kontaminan

Jamur

9Botol kultur ke 93 Desember 2013Kontaminan

Jamur

10Botol kultur ke 1028 November 2013Kontaminan Jamur

11Botol kultur ke 125 November 2013KontaminanJamur

4.2 Pembahasan (Bandingkan dengan Literatur)Salah satu indikator keberhasilan dalam pembuatan media kultur jaringan tanaman yang baik adalah tingkat kontaminasi media yang kita buat. Semakin sedikit media yang terkontaminasi maka semakin baik tingkat keberhasilan kita. Autoklaf merupakan salah satu alat yang penting dalam pembuatan media kultur jaringan. Autoklaf dapat dipakai untuk membunuh mikroorganisme seperti bakteri dan cendawan, sehingga media yang kita buat dapat steril dari mikroorganisme mikroorganisme tersebut. (Coleman, 2003).Kegagalan kultur jaringan dapat dilihat dari warna media tanamnya. Jika warnanya menjadi keruh seperti susu, kultur terkontaminasi oleh bakteri. Jika di permukaan media terlihat lapisan putih atau kelabu kehitaman media terkontaminasi oleh jamur. Apabila didiamkan, lapisan ini akan menutupi seluruh permukaan media. Jika kontaminasi jamur atau bakteri sudah parah, sebaiknya botol kultur dan tanamnya disterilkan dengan cara direbus sampai mendidih atau dimasukkan dalam autoklaf. Setelah itu, dibuang di tempat yang aman.(Agromedia,2005)Pada pratikum kelompok kali ini, dari sebelas botol penanaman, yang berhasil tidak terkontaminasi ada 3 botol, sementara lainnya terkontaminasi. Penanaman yang saya lakukan termasuk yang kontaminasi. Pada pengamatan pertama dan kedua belum terjadi kontaminasi, namun saat pengamatan ke tiga dan empat kontaminasi tersebut timbul. Kontaminasi ini dapat disebabkan adanya kontaminasi terlebih dahulu pada media tanam, dapat pula disebabkan saat bahan tanam sudah disterilisasi eksplan tidak langsung ditanam sehingga terkontaminasi dengan udara luar. Selain itu dapat pula disebabkan saat proses penanaman pemotongan eksplan tidak benar-benar terpotong dengan baik.

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanTerdapat beberapa faktor yang mempengruhi keberhasilan penanaman eksplan, yaitu pemilihan eksplan, media yang cocok, kondisi yang aseptik dan kondisi penyimpanan yang sesuai. Berdasarkan hasil praktikum diperoleh hasil dari 11 eksplan yang ditanam, 8 diantaranya terkontaminasi. Botol yang terkontaminasi kemungkinan berasal dari alat-alat yang kurang steril atau praktikan yang membawa kontaminan saat melakukan penanaman eksplan.

5.2 SaranPraktikum sudah berjalan dengan baik dan lancar. Asisten praktikum sudah menguasai materi dengan baik. Harapan saya agar lebih baik lagi dalam pelaksanaan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Agromedia. 2005. Anggrek: Anda bertanya, Pakar dan Praktisi menjawab . Jakarta: Redaksi Agromedia Coleman, J. O. D., Evans, D.E., and Kearns, A. 2003. Plant Cell Culture . New York: BIOS Scientific Publishers. Ferdinand P, Fiktor dkk. Praktis Belajar Biologi. Visindo: JakartaPrasodjo, Budi dkk. 2007. IPA 3. Yudhistira: Jakarta.Probowati, Dwi Woro N. 2011. Pengaruh Pemberian Antibiotika Pada Kultur In Vitro Pulai (Alstonia scholaris (L.) R. Br). Fakultas Kehutanan. IPB Tini, Ani dan Kahirul Amri. 2008. Mengebunkan Jati Unggul; Pilihan Investasi Prospektif. Visindo: JakartaWardiyati. 1998. Teknik kultur jaringan tumbuhan. PAU bioteknologi IPB. Bogor.