Mengapa pada alat dan bahan harus steril ketika akan melakukan kultur jaringan?

Admin distan | 02 April 2015 | 122164 kali

Oleh : Ir. IGA. Maya Kurnia, M.Si/PP. Madya pada Distanak Kab.Buleleng

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture, weefcel cultuus atau gewebe kultur. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya (Suryowinoto, 1991 dalam Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Manfaat perbanyakan tanaman secara kultur jaringan adalah untuk perbanyakan vegetatif tanaman yang permintaannya tinggi tetapi pasokannya rendah, karena laju perbanyakan secara konvensional dianggap lambat. Di samping itu, perbanyakan tanaman secara kultur jaringan sangat bermanfaat untuk memperbanyak tanaman introduksi, tanaman klon unggul baru, dan tanaman bebas patogen yang perlu diperbanyak dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat (Yusnita, 2003, hlm. 9).

Metode kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali. Secara singkat kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya.  Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Perbanyakan bibit secara cepat adalah salah satu dari penerapan teknik kultur jaringan yang telah dilakukan terutama untuk beberapa jenis tanaman yang diperbanyak secara klonal. Tujuan utamanya adalah memproduksi bibit secara massal dalam waktu singkat. Hal ini terutama  dilakukan pada tanaman-tanaman yang persentase perkecambahan bijinya rendah. Tanaman hibrida yang berasal dari tetua yang menunjukkan sifat male sterility, hibrida-hibrida yang unik, perbanyakan pohon elite dan/atau pohon untuk batang bawah dan tanaman yang selalu diperbanyak secara vegetatif seperti kentang, pisang dan strawberry  juga diperbanyak secara kultur jaringan (Gunawan, 1987 dalam Mattjik, 2005).

Tujuan lain dari kultur jaringan adalah untuk membiakkan bagian tanaman dalam ukuran yang sekecil-kecilnya sehingga menjadi beratus-ratus ribu tanaman kecil (klon), dan untuk menghasilkan kalus sebanyak-banyaknya agar Dapat menghasilkan metabolit sekunder, misalnya untuk keperluan obat-obatan.  Perbanyakan secara kultur jaringan dilakukan dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti organ, jaringan, kumpulan sel, sel tunggal, protoplasma, dan kemudian menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan aseptik yang kaya nutrisi dan mengandung zat pengatur tumbuh. Proses ini berlangsung di dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian-bagain tersebut memperbanyak diri dan beregenerasi kembali menjadi tanaman lengkap (Saptarini, dkk, 2001).

Tahapan Kultur Jaringan diantaranya :  a. Pembuatan Media, dimana media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Menyiapkan media tumbuh yang terdiri atas campuran garam mineral berisi unsur makro dan mikro asam amino, vitamin, gula serta hormon tumbuhan dengan perban dingan tertentu. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan  autoklaf;  b. Inisiasi, merupakan kegiatanpengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas;  c. Sterilisasi, adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan.  Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril; d.      Multiplikasi, merupakan kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow  untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan.  Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar;  e. Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap.

Kini telah dikembangkan kultur jaringan untuk perbanyakan secara cepat,  melalui ujung pucuk yang bebas-penyakit. Cara ini telah dilaksanakan dalam skala komersial, tetapi adanya mutasi yang tidak dikehendaki menimbulkan kekhawatiran.

Bibit hasil kultur jaringan memiliki keunggulan antara lain : 1. Penyediaan bibit dapat diprogram sesuai dengan jadwal kebutuhan dan jumlah yang diperlukan pekebun; 2. Sifat unggul tanaman induk tetap dimiliki oleh tanaman hasil perbanyakan dengan kultur jaringan: 3. Bibit dalam keadaan bebas hama dan penyakit karena diperbanyak dalam keadaan aseptik dari tanaman yang sehat; 4. Tingkat keseragaman bahan tanaman yang tinggi, sehingga mampu meningkatkan efisiensi dalam pengelolaan kebun. #semarangpress

Teknik kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian tanaman serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan berperan menghasilkan tanaman yang bebas virus.

Faktor pembatas dalam perbanyakan tanaman secara kultur jaringan salah satu nya adalah dengan terjadinya kontaminasi pada setiap masa dalam pada periode kultur. Kontaminasi dapat berasal dari eksplan (baik internal maupun eksternal), organisme kecil yang masuk kedalam media (seperti semut), botol kultur atau alat-alat yang kurang steril, lingkungan kerja dan ruang kultur yang kurang steril (spora di udara).

Eksplan dapat terkontaminasi oleh berbagai mikroorganisme seperti jamur, bakteri, serangga atau virus. Namun sumber utama kontaminasi adalah spora jamur dan bakteri yang membentuk bagian alami dari atmosfer. Banyak yang bersifat non patogenik, artinya mereka tidak menyebabkan bahaya bagi tanaman inang pada kondisi normal.

Kontaminasi permukaan dapat di atasi dengan cara pencucian menggunakan berbagai perlakuan bahan pensteril. Keterbatasan utama adalah untuk memberikan perlakuan yang cukup kuat untuk mengeliminasi kontaminasi tanpa merusak jaringan tanaman.

Kontaminasi yang disebabkan oleh mikroorganisme endofilik (organisme yang hidup didalam sel atau antar ruang antar sel tanaman) yang sering merupakan biote dari tanaman sumber eksplan, sulit diatasi dengan sterilisasi permukaan.  Keadaan ini disebabkan oleh koloni bakteri sering tidak muncul pada saat baru dikulturkan pertama kali, tetapi beberapa minggu kemudian muncul koloni bakteri. Bateri tersebut tetap ada setelah disubkulturkan beberapakali, karena hidupnya memang secara epifit didalam jaringan tanaman.

Eksudasi dari eksplan merupakan tipe kontaminasi yang lain, bukan dari organisme lain. Ketika jaringan tanaman terluka, dengan cara pemotongan atau perlakuan bahan kimia seperti larutan klorin, reaksi fisiologis terjadi pada sel disekitar luka. Salah satu prosesnya adalah produksi bahan biokimia atau sebagai produk pecahan atau sintesa sebagai mekanisme perlindungan. Keluarnya substansi dari jaringan akan terjadi. Bahan kimia ini mungkin atau mungkin tidak memberi pengaruh mematikan pada pertumbuhan kultur.

Adapun kontaminasi yang sering terjadi pada kultur jaringan tanaman terdiri atas 2 jenis yaitu kontaminasi oleh bakteri atau 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 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.

Botol kultur yang terkontaminasi harus dikeluarkan dari ruangan thermostatik. Selanjutnya harus di sterilisasi menggunakan autoclave listrik. Alat ini dilengkapi dengan dengan timer dan thermostat. Sebagai sumber uap, berasal dari air yg ditambahkan kedalam autoclave dan dididihkan. Sterilisasi dilakukan dengan autoclave pada temperature 121°C, selama 30 menit. Setelah itu cuci botol kontam yang telah selesai disterilisasi di autoclave dengan sabun anti bakteri, bilas hingga bersih. Langkah terakhir adalah sterilisasi kembali botol yang telah bersih di autoclave selama 10 menit. Botol kultur siap digunakan kembali.

Botol yang terkontaminasi bakteri dan jamur

Botol kontam yang telah di sterilisasi di autoclave

Pencucian botol kultur yang telah di sterilisasi

Botol yang telah di cuci di sterilisasi kembali menggunakan autoclave

Op. UPTD Agribisnis