Tugas pengantar bioteknologi tebu

Download Tugas pengantar bioteknologi tebu

Post on 21-Jun-2015

1.492 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

smoga bermanfaat...

TRANSCRIPT

<ul><li> 1. Tugas Pengantar BioteknologiKULTUR JARINGAN TEBUOleh :Siti Mudrika (G111 12 017)Uswah Trywulan Syah (G111 12 020)Ikhwana Aflaha (G111 12 031)PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDIN2013</li></ul><p> 2. I. PENDAHULUANA. Latar Belakang Indonesia adalah negara kepulauan terbesar di dunia yang terdiri dari 13.487 pulau oleh karena itu ia disebut juga sebagai Nusantara. Dengan populasi sebesar 237 juta jiwa pada tahun 2010, Indonesia adalah negara berpenduduk terbesar keempat di dunia. Indonesia juga merupakan negara dengan tingkat biodiversitas tertinggi kedua di dunia setelah Brazil. Fakta tersebut menunjukkan tingginya keanekaragaman sumber daya alam hayati yang dimiliki Indonesia dan hal ini, berdasarkan Protokol Nagoya, akan menjadi tulang punggung perkembangan ekonomi yang berkelanjutan (green economy).Tingginya tingkat biodiversitas Indonesia ditunjukkan dengan adanya 10% dari tanaman berbunga yang dikenal di dunia dapat ditemukan di Indonesia, 12% dari mamalia, 16% dari hewan reptil, 17% dari burung, 18% dari jenis terumbu karang, dan 25% dari hewan laut. Di bidang agrikultur, Indonesia juga terkenal atas kekayaan tanaman perkebunannya, seperti biji coklat, tebu, karet, kelapa sawit, cengkeh, dan bahkan kayu yang banyak diantaranya menempati urutan atas dari segi produksinya di dunia.Di samping itu, Indonesia juga memiliki tanah yang subur dan baik digunakan untuk berbagai jenis tanaman. Wilayah perairan yang mencapai 7,9 juta km2 juga menyediakan potensi alam yang sangat besar.Tebu merupakan salah satu komoditi utama nasional dengan sebaran sentra penanaman cukup banyak. Daerah produksi tebu tersebut mencapai 13 propinsi. Daerah yang sesuai untuk tanaman tebu berdasarkan kesesuaian lahan mencapai 33,80 juta ha, yang terdiri dari lahan sangat sesuai 12,70 juta ha, moderat cocok dengan 6,30 juta ha, dan marginal sesuai sekitar 14,80 juta ha.Penyebaran areal yang cocok untuk tebu adalah terluas di Kalimantan, Papua, Sumatera Selatan, Riau, Sumatera Utara, dan Lampung. Sentra produksi nasional komoditi tebu yang diperhitungkan disini adalah wilayah Kabupaten atau Kota yang memiliki luas lahan produksi lebih dari 1000 Ha atau jumlah produksi lebih dari 1000 ton pertahun.Untuk Jawa Barat pada tahun 2010 dikembangkan demplot tebu KBD yang berasal dari benih eks kultur jaringan (G2) seluas 4 Ha berlokasi di Desa Amis Cikedung Kab. Indramayu. Secara teknis dalam Pengelolaan Benih Tebu eks kultur jaringan (G2) telah dilakukan pelatihan teknis yang diselenggarakan di Pusat Penelitian Perkebunan Gula 3. Indonesia (P3GI) Pasuruan. Pelatihan teknis meliputi penanganan benih tebu eks kulturjaringan dalam bedengan pembenihan dan atau dalam polybag pembenihan, kemudianpenanganan benih sebelum penanaman sampai penanaman diareal tanam (KBD). Produksi gula Indonesia hanya 1,68 % sedangkan gula yang dikonsumsi sebesar2,79 % dari total konsumsi gula dunia. Swasembada gula dapat dicapai antara lain denganekstensifikasi lahan tebu. Oleh karena itu, kajian mengenai potensi sumber daya lahan diIndonesia untuk perkebunan gula perlu dilakukan. Total areal tebu di Indonesia saat inisekitar 430.000 ha, masih kekurangan 420.000 ha untuk swasembada gula. Kekurangan inisecara teknis dapat diatasi karena potensi lahan dengan karakteristik tanah yang cocok untuktebu tersedia. Roadmap swasembada gula harus tercapai pada tahun 2014 sebanyak 5.7 juta ton.maka ketersediaan benih unggul sangat diperlukan dalam jumlah yang banyak, seragam dandalam waktu yang cepat. Hal ini dapat dilakukan dengan perbanyak benih tebu melalui kulturjaringan. Dinamakan benih kultur jaringan tebu G2, benih Tebu Eks Kultur jaringan atau G2merupakan benih tebu yang sudah adaptasi dengan lingkungan luar laboratorium.Maka dari itu, dengan adanya kultur jaringan, produksi komoditi tebu ini bisa meningkat.B. Rumusan MasalahAdapun beberapa rumusan masalah yahg diajukan, yaitu :1. Komoditas Tebu2. Apa alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan ?3. Bagaimana prosedur kerja atau tahapan-tahapan pada kultur jaringan ini?C. Tujuan PenulisanAdapun beberapa tujuan dalam penulisan makalah ini, yaitu :1. Mengetahui tentang tanaman tebu2. Mengetahui alat dan bahan yang digunakan dalam pembuat kultur jaringan tebu3. Mengetahui prosedur kerja atau tahapan-tahapan kultur jaringan tebu 4. II. PEMBAHASAN1. Komoditas TebuTebu (Saccharum Officanarum L) adalah tanamanyang ditanam untuk bahan baku gula dan vetsin yangmemiliki manfaat strategis bagi kehidupan ekonomimasyarakat. Tanaman ini hanya dapat tumbuh didaerah beriklim tropis. Tanaman ini termasuk jenisrumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanamsampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun.Di Indonesia tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa dan Sumatra. Tebu merupakan tanaman yang memiliki manfaat penting bagi masyarakat. Denganjumlah penduduk yang semakin meningkat, maka kebutuhan akan gula pun juga semakinmeningkat. Hal ini membawa konsekuensi terhadap produksi tebu yang dihasilkan juga harusmeningkat. Berbagai upaya dilakukan para lembaga penelitian untuk meningkatkan produksitebu, apalagi tahun 2014 pemerintah telah mencanangkan program swasembada gula 5,7 ton,salah satunya penyediaan bibit tebu dengan sistem kultur jaringan.Perbanyakan bibit tebu dengan sistem kulturjaringan sangatlah potensial, mengingat kebutuhan akanbibit para petani cukuplah besar. Tetapi perlu dana yangbesar juga untuk mengembangkan bibit dengan kulturjaringan. Peran yang optimal perlu dilakukan oleh semuapihak yang berkepentingan dalam pengembanganpergulaan nasional. Diharapkan Indonesia mampu mengembalikan kejayaan gula yangpernah dicapai pada masa-masa silam. 5. 2. Alat dan Bahan yang digunakanAlat1. Autoklaf Autoklaf digunakan untuk mensterilisasi alat dan bahan sebelum digunakan dalam proses kultur jaringan. Bahan yang biasanya perlu disterilisasi dahulu yaitu medium.2. Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Alat ini digunakan sebagai tempat menanamkan eksplan. Pada alat ini terdapat bagian-bagian berupa lampu UV (ultraviolet), lampu neon, filter High Eficiency Particle Absorbent (HEPA), dan jarum penunjuk atau pengatur kekuatan hembusan angin. Alat ini juga disebut sebagai Laminar Air Flow Cabinet karena ke dalamnya dialirkanangin dengan arah lurus ke arah luar agar menghembus spora-spora jamur yangmungkin beterbangan sehingga tidak memasuki botol kultur pada saat penanaman.3. Neraca AnalitikBerfungsi untuk mengukur massa dari bahan-bahan yang akandigunakan dalam proses kultur jaringan.4. Hot Plate dengan Pengaduk Bermagnet Alat tersebut fungsinya sama seperti kompor yaitu untuk memasak atau memanaskan medium dalam pembuatan media padat. Alat ini juga berfungsi sekaligus dapat mengaduk medium yang dimasak karena dilengkapi pengaduk bermagnet. 6. 5. ShakerAdalah suatu alat yang sering digunakan pada kultur denganmedium cair. Fungsinya adalah sebagai meja penggojokuntuk memberikan aerasi yang baik pada kultur. 6. Botol KulturDigunakan sebagai botol tempat ditanamnya eksplan. 7. PinsetDigunakan untuk menjapit eksplan 8. ScalpelDigunakan untuk memotong eksplanBahan 1. Tebu 2. Media Kultur Jaringan 3. Lampu Bunsen 4. Aquades3. Tahapan pembuatan Kultur Jaringan Tebu Adapun tahapan pembuatan kultur jaringan adalah sebagai berikut : 1. Pembuatan media, meliputi :Penyiapan tabung-tabung kulturPenuangan larutan mediaKegiatan pemasakan mediaPenutupan tabung-tabung kulturKegiatan sterilisasiPenyimpanan media pada ruang inkubasi mediaMedia yang digunakan untuk perkembangbiakan kultur jaringan tebu adalahmedia MS dengan penggunaan ZPT untuk MS I adalah kinetin dan 2,4 D digunakan 7. untuk media pembentukan kallus 15 cc. Sedangkan pada MS II ZPT yang digunakan adalah kinetin dan IAA untuk media differensiasi planlet; 25 cc. ZPT merupakan Zat Pengatur Tumbuh. Penerapan teknik kultur jaringan sangat sulit dilakukan tanpa melibatkan zat pengatur tumbuh. Adapun zat pengatur tumbuh antara lain : auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat, etilen. Dalam kegiatan pembuatan media harus menghasilkan media yang bebas dari mikroba. Oleh karena itu media yang dibuat harus disterilkan dengan menggunakan autoclave dengan suhu 121C, tekanan 1,5 psi selama 30 menit. Kemudian media yang dibuat tersebut dituang dalam botol yang sudah steril tadi lalu ditutup dengan alumunium foil. Media yang terkontaminasi kemungkinan disebabkan karena kondisi laboratorium dan ruang pertumbuhan yang kurang steril serta tabung kultur yang tidak steril. Kondisi laboratorium yang tidak pernah dilakukan sterilisasi menggunakan formalin kemungkinan juga mempengaruhi proses pembiakan secara kultur jaringan.2. Inisiasi Pengambilan eksplanDari pucukan, ruas paling bawah yang diambil. Mengambil pucuk tebu 4 ruas. Lalu dilakukan pengelupasan pucukan yang bertujuan untuk mempermudah pengambilan dan pemotongan ekplan. Ukurannya 20 cm dari ruas terakhir. Kemudian pucuk tebu yang berumur 5 bulan dipotong-potong diatas titik tumbuhnya dengan ukuran 0,5 cm lalu dicuci dengan air mengalir. Setelah itu dibawa ke laminar. Perhatikan gambar di bawah ini.Pengambilan PucukanPengelupasan Pucukan Pemotongan Eksplan 8. Sterilisasi eksplan ( di dalam laminar ) : 1. Menyemprot eksplan menggunakan alcohol 96 % 2. Membakar eksplan yang telah disemprot dengan alcohol pada lampu Bunsen 3. Eksplan siap ditanam Kegiatan penanaman/inokulasi.o Penanaman pucukan (ekplan)Penanaman pucuk tebu yang telah dipotong-potong ke dalam media MS I.Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan kallus. Kallus adalah sel yang tumbuhdari irisan pucuk (ekplan). Kallus yang didapat merupakan bahan tanam padatahap defferensiasi. Waktu untuk menumbuhkan kallus berkisar 1,5 2 bulan.Kallus Penyimpanan hasil inisiasi pada rak kulturDalam melakukan kegiatan inisiasi pengenalan eksplan sangat dibutuhkan, karena apabila kita mengetahui sifat fisiologi dari eksplan tersebut maka akan lebih mudah dalam melakukan perkembangbiakan secara kultur jaringan ini. Keadaan eksplan juga sangat menentukan sekali dalam kultur jaringan. Apabila keadaan eksplan tersebut tidak sehat atau tidak sesuai dengan kriteria sebagai eksplan yang baik maka kemungkinan besar hasil yang akan di dapat tidak akan optimal. Untuk menghilangkan sumber infeksi, bahan tanaman harus disterilkan sebelum ditanamkan pada medium tumbuh. Jaringan atau organ yang terinfeksi jamur atau bakteri sistemik hendaknya dibuang.3. SterilisasiSterilisasi Lingkungan kerja: Entkas: Disterilisasi dengan lampu UV/disemprot alcohol 70% atau formalin. 9. Laminar Air Flow: Disterilisasi dengan aliran udara dengan blower, melalui filter HEPA (High Efficiency Particulate Air), alcohol 70%, UV 1 2 jam sebelum kerja. Sterilisasi Alat dan Media: - Alat-alat logam, gelas serta media dengan autoclave 121C, 17,5 psi (1,5 atm) selama 1 jam. - Alat-alat tanam: pinset, scalpel, gunting, blade dengan pencelupan alcohol dan / atau pemanasan. Sterilisasi Bahan Tanam: - Inisiasi kultur: harus bebas kontaminan yang berupacendawan, bakteri, serangga, spora-spora. Hal ini karena di dalam media yang kaya gula, vitamin, mineral, akan tumbuh subur dan menutupi eksplan, sehingga eksplan mati. Juga cendawan yang subur akan mengeluarkan senyawa toksik.4. Multiplikasi 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 (Yusnita, 2004). a. Penanaman kallus (differensiasi)Tujuannya adalah untuk mendapatkan individu tanaman dari hasil penanaman kallus. Kallus yang didapat dikeluarkan dari tabung MS I dan dipilih yang baik dan segar kemudian dipotong kecil-kecil selanjutnya ditanam pada media MS II. Pada media ini akan diperoleh individu 2 tanaman lengkap dengan akarnya. Waktu yang diperlukan pada MS II berkisar 3 4 bulan. Perhatikan gambar berikut. (a) (b) Differensiasi; (a) split planlet umur 1 bulan dan (b) plantlet umur 3 bulan 10. 4. PengakaranTujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yangcukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitroke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannyaterhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976).Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembanganakar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yangterkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkanjamur) atau busuk (disebabkan bakteri).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.5. AklimatisasiTahap 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. Aklimatisasi IYang dimaksud aklimatisasi ialah penanaman individu tanaman yangdiperoleh dari MS II ke media tanah (pasir : tanah : BO = 1 : 1 : 1) yang sudahdisterilkan dan ditempatkan di green house. Waktu untuk mengadaptasikan tanamanberkisar 1 2 bulan. Sebelum diaklimatisasi tanaman dari MS II dipotong daun danakar, direndam dalam larutan yetin (antiseptik). Setelah ditanam, kemudian disiramdan ditutup, setelah 5 hari tutup dibuka. Perawatan di bedengan antara lain :- Penyiraman sesuai dengan kondisi tanah setiap harinya. 11. - Pemupukan I Za dengan dosis 1 sdm untuk 1 gembor (2 bedengan) pada umur 7 hst. - Pendangiran umur 14 hst. - Pemupukan II Za dengan dosis 2 sdm untuk 1 gembor (2 bedengan) pada umur 14 hst. - Pupuk daun 15 cc / 1 l air. Pada umur 21 hst.Aklimatisasi Aklimatisasi II (Penanaman di polibag) Dimaksudkan untuk memisahkan masing-masing individu tanaman ke polibag yang telah diisi dengan tanah yang sudah dicampur dengan pupuk organik, waktu untuk menumbuhkan tanaman sampai dengan siap ditanam di kebun berkisar 2 3 bulan. 1 leng (8m) diperlukan 27 polibag dengan jarak tanam 30 cm. 1 Ha = 950 leng Maka 1 Ha diperlukan 27 x 950 = 25.650 polibag. Seperti pada gambar. Penanaman polibag di kebun Dengan berhasilnya teknik kultur jaringan tebu dan diterapkan dalam praktek makabeberapa keuntungan yang diperoleh antara lain :Tumbuhan yang dihasilkan secara genetik adalah sa...</p>