Urutan tahapan pertumbuhan pada sel atau jaringan yang dikultur adalah

Admin distan | 02 April 2015 | 133460 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

Tahapan kultur jaringan menjadi hal penting yang harus dipahami sebelum melakukan teknik perkembangbiakan vegetatif ini. Perlu diketahui bahwa, kultur jaringan adalah teknik menumbuhkan sel, jaringan atau organ di laboratorium pada media buatan yang mengandung nutrisi dan steril untuk mendapatkan tanaman utuh.

Cara perbanyakan ini juga disebut sebagai perbanyakan mikropropagasi atau perbanyakan mikro. Perbanyakan ini memberikan beberapa keuntungan seperti berikut;

1. Bahan tanam awal sangat kecil namun menghasilkan anakan yang lebih jauh.
2. Lebih efisien untuk tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi.
3. Memiliki sifat identik dengan induknya, jadi sangat cocok untuk mengembangkan tanaman yang bersifat unggul.

Kegiatan perbanyakan menggunakan metode ini perlu dilakukan oleh tenaga ahli. Sebab tahapannya cukup rumit dibandingkan perbanyakan konvensional seperti cangkok, sambung, stek, atau okulasi. Mengutip dari buku “Kultur Jaringan Tanaman”, berikut beberapa tahapan kultur jaringan yang perlu dipahami.

Baca Juga

Kegiatan kultur jaringan yang pertama yaitu isolasi bahan tanam atau eksplan. Isolasi yang dilakukan meliputi pemilihan dan pemeliharaan tanaman induk.

Tanaman induk yag dipilih harus sehat, bebas penyakit, dan mempunyai pertumbuhan baik. Hal tersebut diperlukan agar bahan eksplan yang digunakan dalam perbanyakan mikro tidak menjadi sumber kontaminan dan kondisi steril kultur tetap terjaga.

Sebelum eksplan diambil, biasanya tanaman induk akan diberi perlakukan khusus seperti penyemprotan pestisida, pemberian pupuk, hingga penyemprotan ZPT jenis sitokin.

Advertising

Advertising

Bagian tanaman yang baik untuk kultur jaringan yaitu tunas lateral. Pada bagian ini sel masih aktif membelah sehingga memiliki daya regenerasi yang tinggi.

2. Sterilisasi Eksplan

Dalam proses ini ada beberapa tahap yang harus dilakukan. Berikut uraiannya.

• Bahan yang sudah dipilih kemudian akan dipotong menjadi beberapa bagian dan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan.
• Kemudian bahan tersebut akan dicuci bersih menggunakan sabun dan air mengalir.
• Berikutnya bahan akan direndam menggunakan fungisida konsentrasi 2 gram per liter selama kurang lebih 10 menit sembari digoyang.
• Bilas bahan menggunakan air steril sebanyak 3 kali lalu masukan ke laiminar.
• Dalam laminar, bahan tanam disterilisasi menggunakan sodium hipoklorida atau clorox. Perendaman dengan bahan sterilisasi ini dilakukan dua kali. Pertama direndam menggunakan clorox konsentrasi 10% selama 5 menit sembari digoyang lalu dibilas. Kedua, direndam dalam clorox konsentrasi 5% selama 5-7 menit.
• Lalu bilas bahan tanam 3-4 kali menggunakan air steril. 
• Untuk beberapa tanaman biasanya dilakukan juga sterilisasi menggunakan antibiotik untuk menghilangkan bakteri.

Baca Juga

Perlu diketahui bahwa nilai konsentrasi bahan untuk sterilisasi biasanya berbeda-beda. Angka tersebut umumnya diperoleh dari hasil penelitian awal (trial and error).

Yang perlu diingat bahwa jangan gunakan bahan dengan konsentrasi terlalu tinggi, sebab hal tersebut bisa menyebabkan kematian sel tanaman. Namun konsentrasi yang terlalu rendah juga kurang efektif untuk membunuh mikoorganisme yang ada di eksplan. Jika tanaman induk berasal dari tanaman kultur dan ada di dalam botol, maka prosedur sterilisasi tidak perlu dilakukan.

3. Penanaman Eksplan

Eksplan yang sudah steril kemudian dipotong menjadi beberapa bagian dan ditanam dalam media steril yang sudah dipersiapkan sebelumnya. Media yang digunakan biasanya mengandung zat pengatur tumbuh sesuai dengan tujuan kultur.

Jika ingin membentuk kalus, maka bahan eksplan yang ditanam pada media induksi kalus sepeti media dengan 2,4D. namun jika ingin menginduksi tunas, maka bahan tanam ditanam pada media yang mengandung sitokinin atau GA3.

Selama proses penanaman eksplan pastikan dalam kondisi steril baik ruangan, alat, maupaun pekerja. Kondisi aseptik inilah yang akan mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan.

Baca Juga

Tahap kultur jaringan berikunya yaitu perbanyakan propagul atau bagian yang diperoleh dari hasil morfogenesis yang terbentuk dari jaringan eksplan. Propagul biasa berupa kalus, tunas, atau embrio somatik.

Perbanyakan propagul bisa dilakukand engan cara subkultur ke medium baru. Medium yang digunakan sesuai dengan propagul yang dihasilkan.

5. Pengakaran

Tahapan pengakaran adalah kegiatan saat tunas sudah tumbuh dan dipindahkan ke media induksi agar untuk membentuk plantet. Pengakaran dilakukan secara in vitro di dalam laboratorium dan eks vitro di luar laboratorium.

Induksi akar secara in vitro harus dilakukan dalam kondisi aseptik. Untuk mempercepat pertumbuhan akar, pada media kultur perlu ditambahkan ZPT golongan auksin.

Sementara itu saat induksi eks vitro dilakukan dengan cara transplanting tunas kecil ke media semi steril yang ada di luar lab. Pangkal tunas biasanya akan dicelupkan terlebih dahulu dalam larutan mengandung akusin sebelum di tanam. Pengakaran di luar lab ini dianggap lebih efisien dan tidak rumit.

Baca Juga

Tanaman hasil kultur jaringan tidak bisa langsung ditanam di lapang. Namun perlu proses adaptasi bertahap dengan lingkungan barunya. Proses adaptasi tersebut yang dikenal dengan nama aklimatisasi.

Proses ini perlu dilakukan, sebab tanaman hasil kultur jaringan berbeda dengan tanaman normal di lapang. Kondisi lingkungan mikro botol kultur membuat tanaman hasil kultur tidak memiliki lapisan lilin. Selain itu, stomata tidak berfungsi sehingga sangat berisiko jika langsung ditanam di lapang.