Tugas Pengantar Bioteknologi

KULTUR JARINGAN TEBU

Oleh :

Siti Mudrika (G111 12 017)

Uswah Trywulan Syah (G111 12 020)

Ikhwana Aflaha (G111 12 031)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2013

I. PENDAHULUAN

A. 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

Indonesia (P3GI) Pasuruan. Pelatihan teknis meliputi penanganan benih tebu eks kultur

jaringan dalam bedengan pembenihan dan atau dalam polybag pembenihan, kemudian

penanganan benih sebelum penanaman sampai penanaman diareal tanam (KBD).

Produksi gula Indonesia hanya 1,68 % sedangkan gula yang dikonsumsi  sebesar

2,79 % dari total konsumsi gula dunia. Swasembada gula dapat dicapai antara lain dengan

ekstensifikasi lahan tebu. Oleh karena itu, kajian mengenai potensi sumber daya lahan di

Indonesia untuk perkebunan gula perlu dilakukan. Total areal tebu di Indonesia saat ini

sekitar 430.000 ha, masih kekurangan 420.000 ha untuk swasembada gula. Kekurangan ini

secara teknis dapat diatasi karena potensi lahan dengan karakteristik tanah yang cocok untuk

tebu 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 dan

dalam waktu yang cepat. Hal ini dapat dilakukan dengan perbanyak benih tebu melalui kultur

jaringan. Dinamakan benih kultur jaringan tebu G2, benih Tebu Eks Kultur jaringan atau G2

merupakan benih tebu  yang sudah adaptasi dengan lingkungan luar laboratorium.

Maka dari itu, dengan adanya kultur jaringan, produksi komoditi tebu ini bisa

meningkat.

B. Rumusan Masalah

Adapun beberapa rumusan masalah yahg diajukan, yaitu :

1. Komoditas Tebu

2. Apa alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan ?

3. Bagaimana prosedur kerja atau tahapan-tahapan pada kultur jaringan ini?

C. Tujuan Penulisan

Adapun beberapa tujuan dalam penulisan makalah ini, yaitu :

1. Mengetahui tentang tanaman tebu

2. Mengetahui alat dan bahan yang digunakan dalam pembuat kultur jaringan tebu

3. Mengetahui prosedur kerja atau tahapan-tahapan kultur jaringan tebu

II. PEMBAHASAN

1.   Komoditas Tebu

Tebu (Saccharum Officanarum L) adalah tanaman

yang ditanam untuk bahan baku gula dan vetsin yang

memiliki manfaat strategis bagi kehidupan ekonomi

masyarakat. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di

daerah beriklim tropis. Tanaman ini termasuk jenis

rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam

sampai 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. Dengan

jumlah penduduk yang semakin meningkat, maka kebutuhan akan gula pun juga semakin

meningkat. Hal ini membawa konsekuensi terhadap produksi tebu yang dihasilkan juga harus

meningkat. Berbagai upaya dilakukan para lembaga penelitian untuk meningkatkan produksi

tebu, apalagi tahun 2014 pemerintah telah mencanangkan program swasembada gula 5,7 ton,

salah satunya penyediaan bibit tebu dengan sistem kultur jarin gan.

Perbanyakan bibit tebu dengan sistem kultur

jaringan sangatlah potensial, mengingat kebutuhan akan

bibit para petani cukuplah besar. Tetapi perlu dana yang

besar juga untuk mengembangkan bibit dengan kultur

jaringan. Peran yang optimal perlu dilakukan oleh semua

pihak yang berkepentingan dalam pengembangan

pergulaan nasional. Diharapkan Indonesia mampu mengembalikan kejayaan gula yang

pernah dicapai pada masa-masa silam.

2. Alat dan Bahan yang digunakan

Alat

1. 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 dialirkan angin dengan arah

lurus ke arah luar agar menghembus spora-spora jamur yang mungkin beterbangan

sehingga tidak memasuki botol kultur pada saat penanaman.

3. Neraca Analitik

Berfungsi untuk mengukur massa dari bahan-bahan

yang akan digunakan 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.

5. Shaker

Adalah suatu alat yang sering digunakan pada

kultur dengan medium cair. Fungsinya adalah

sebagai meja penggojok untuk memberikan

aerasi yang baik pada kultur.

6. Botol Kultur

Digunakan sebagai botol tempat ditanamnya eksplan.

7. Pinset

Digunakan untuk menjapit eksplan

8. Scalpel

Digunakan untuk memotong eksplan

Bahan

1. Tebu

2. Media Kultur Jaringan

3. Lampu Bunsen

4. Aquades

3. Tahapan pembuatan Kultur Jaringan Tebu

Adapun tahapan pembuatan kultur jaringan adalah sebagai berikut :

1. Pembuatan media, meliputi :

Penyiapan tabung-tabung kultur

Penuangan larutan media

Kegiatan pemasakan media

Penutupan tabung-tabung kultur

Kegiatan sterilisasi

Penyimpanan media pada ruang inkubasi media

Media yang digunakan untuk perkembangbiakan kultur jaringan tebu adalah

media MS dengan penggunaan ZPT untuk MS I adalah kinetin dan 2,4 D digunakan

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 121ºC, 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 eksplan

Dari 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 Pucukan Pengelupasan Pucukan Pemotongan

Eksplan

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 tumbuh

dari irisan pucuk (ekplan). Kallus yang didapat merupakan bahan tanam pada

tahap defferensiasi. Waktu untuk menumbuhkan kallus berkisar 1,5 – 2 bulan.

Kallus

Penyimpanan hasil inisiasi pada rak kultur

Dalam 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. Sterilisasi

Sterilisasi Lingkungan kerja:

Entkas: Disterilisasi dengan lampu UV/disemprot alcohol 70% atau formalin.

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 121°C, 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 berupa cendawan, 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

4. Pengakaran

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang

cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro

ke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannya

terhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976).

Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan

akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang

terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan

jamur) 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. Aklimatisasi

Tahap 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 I

Yang dimaksud aklimatisasi ialah penanaman individu tanaman yang

diperoleh dari MS II ke media tanah (pasir : tanah : BO = 1 : 1 : 1) yang sudah

disterilkan dan ditempatkan di green house. Waktu untuk mengadaptasikan tanaman

berkisar 1 – 2 bulan. Sebelum diaklimatisasi tanaman dari MS II dipotong daun dan

akar, direndam dalam larutan yetin (antiseptik). Setelah ditanam, kemudian disiram

dan ditutup, setelah 5 hari tutup dibuka. Perawatan di bedengan antara lain :

-         Penyiraman → sesuai dengan kondisi tanah setiap harinya.

-         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 maka

beberapa keuntungan yang diperoleh antara lain :

Tumbuhan yang dihasilkan secara genetik adalah sama dengan induknya.

Dapat menghasilkan keturunan dalam jumlah yang lebih banyak

1 pucuk → 10 potong ekplant

1 potong → 15 tabung; jika disubkultur dapat menjadi 40 tabung 

1 tabung plantlet → displit bisa menjadi 7 tabung plantlet baru

Maka 1 pucukan dapat menjadi

40 x 7 x 10 = 2800 tabung;

Kontaminasi 10% = maka 2800 – 280 = 2580 tabung; 1 tabung berisi 2 – 3 tanaman.

o Memuliakan kemampuan produksi bibit yang mengalami tekanan penyakit

sistemik.

o Cepat dari sumber yang terbatas.

o Bibit yang dihasilkan sehat dan bebas dari penyakit.

o Dapat dilakukan setiap saat, tidak tergantung musim.

o Dapat menyediakan bibit dalam lahan yang terbatas

III.PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Tebu merupakan salah satu komoditi utama nasional dengan sebaran sentra penanaman

cukup banyak. Daerah produksi tebu tersebut mencapai 13 propinsi.

2. Alat yang digunakan dalam kultur jaringan adalah Autoklaf, Laminar Air Flow Cabinet

(LAFC), Neraca Analitik, Hot Plate dengan Pengaduk Bermagnet, Shaker, Botol Kultur,

pinset, dan scalpel. Sedangkan bahannya adalah Tebu, Media kultur yang digunanakn,

lampu Bunsen, dan aquades.

3. Prosedur kerja atau tahapan-tahan yang dilakukan dalam pembuatan kultur jaringan,

yaitu :

Pembuatan Media

Inisiasi

Sterilisasi

Multiplikasi

Pengakaran, dan

Aklimatisasi

B. Saran

Sebaiknya untuk pembuatan kultur jaringan ini dilakukan secara serius, teliti, dan

sungguh-sungguh agar dapat meminimalisir kesalahan-kesalahan yang dapat terjadi agar

hasil yang diperoleh sesuai harapan.

DAFTAR PUSTAKA

Aprilieta Fitriana. http://aprilieta-fitriana.blogspot.com/2011/07/kultur-jaringan-tebu.html. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim1. http://regionalinvestment.bkpm.go.id/newsipid/id/commodity.php?ic=5&fb=2&if=99. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim2. http://regionalinvestment.bkpm.go.id/newsipid/id/commodity.php?ic=5. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim3. http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesia. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim4. http://id.wikipedia.org/wiki/Sumber_daya_alam. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim5. http://mico0355.webs.com/apps/blog/show/14466074-kultur-jaringan-tanaman-tebu. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Anonim6. http://id.wikipedia.org/wiki/Tebu. Diakses pada tanggal 22 Februari 2013 pukul 20.45 WITA

Anonim7.http://hawaauriz.wordpress.com/. Diakses pada tanggal 22 Februari 2013 pukul 22.00 WITA

Anton Nurholis. http://antonnurholis.blogspot.com/2011/01/tebu-unggul-g2-eks-kultur-jaringan.html. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Deny. http://tentanggula.wordpress.com/2012/10/06/kultur-jaringan-tebu-upaya-peningkatan-gula-on-farm/. Diakses pada tanggal 21 Februari 2013 Pukul 00.30

Rahayu dan Mariska. 2011. Pengadaan Bibit Tebu Melalui Kultur Jaringan. Jurnal Litbang Pertanian Edisi 6-12 Juli 2011 No.3413 Tahun XLI.

Sepdian Luri A.http://kultur-jaringan.blogspot.com/2009/08/tahapan-tahapan-kultur-jaringan.html. Diakses pada tanggal 22 Februari 2013 pukul 22.30 WITA