Kultur Jaringan
I.
Pengertian Kultur Jaringan
Kultur
jaringan adalah 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
II. Prinsip
Kultur Jaringan
Teknik
kultur jaringan memanfaatkan prinsip perbanyakan tumbuhan secara vegetatif.Berbeda
dari teknik perbanyakan tumbuhan secara konvensional, teknik kultur jaringan
dilakukan dalam kondisi aseptik di dalam botol kultur dengan medium dan kondisi
tertentu.Karena itu teknik ini sering kali disebut kultur in vitro.
Dikatakan
in vitro (bahasa Latin), berarti "di dalam kaca" karena jaringan
tersebut dibiakkan di dalam botol kultur dengan medium dan kondisi tertentu.Teori
dasar dari kultur in vitro ini adalah Totipotensi.Teori ini mempercayai bahwa
setiap bagian tanaman dapat berkembang biak karena seluruh bagian tanaman
terdiri atas jaringan-jaringan hidup. Oleh karena itu, semua organisme baru yang
berhasil ditumbuhkan akan memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.
III. Prasyarat
Pelaksanaan
teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung kehidupan jaringan
yang dibiakkan. Hal yang paling esensial adalah wadah dan media tumbuh yang steril.
Media adalah tempat bagi jaringan untuk tumbuh dan mengambil nutrisi yang mendukung
kehidupan jaringan. Media tumbuh menyediakan berbagai bahan yang diperlukan
jaringan untuk hidup dan memperbanyak dirinya
IV. Media
Ada
dua penggolongan media tumbuh: media padat dan media cair. Media padat pada umumnya berupa padatan gel,
seperti agar, dimana nutrisi dicampurkan pada agar.Media cair adalah nutrisi
yang dilarutkan di air.Media cair dapat bersifat tenang atau dalam kondisi
selalu bergerak, tergantung kebutuhan.Komposisi media yang digunakan dalam
kultur jaringan dapat berbeda komposisinya. Perbedaan komposisi media dapat
mengakibatkan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan eksplan yang ditumbuhkan
secara in vitro.Media Murashige dan Skoog (MS) sering digunakan karena cukup
memenuhi unsur hara makro, mikro dan vitamin untuk pertumbuhan tanaman.
Nutrien
yang tersedia di media berguna untuk metabolisme, dan vitamin pada media
dibutuhkan oleh organisme dalam jumlah sedikit untuk regulasi. Pada media MS,
tidak terdapat zat pengatur tumbuh (ZPT) oleh karena itu ZPT ditambahkan pada
media (eksogen). ZPT atau hormon tumbuhan berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan
tanaman. Interaksi dan keseimbangan antara ZPT yang diberikan dalam media
(eksogen) dan yang diproduksi oleh sel secara endogen menentukan arah perkembangan
suatu kultur.
Penambahan
hormon tumbuhan atau zat pengatur tumbuh pada jaringan parenkim dapat
mengembalikan jaringan ini menjadi meristematik kembali dan berkembang menjadi
jaringan adventif tempat pucuk, tunas, akar maupun daun pada lokasi yang tidak
semestinya. Proses ini dikenal dengan peristiwa dediferensiasi. Dediferensiasi
ditandai dengan peningkatan aktivitas pembelahan, pembesaran sel, dan
perkembangan jaringan.
V.
Metode Kultur Jaringan
Metode
perbanyakan tanaman secara in vitro dapat dilakukan melalui tiga cara, yaitu
melalui perbanyakan tunas dari mata tunas apikal, melalui pembentukan tunas
adventif, dan embriogenesis somatik, baik secara langsung maupun melalui tahap
pembentukan kalus.
Ada
beberapa tipe jaringan yang digunakan sebagai eksplan dalam pengerjaan kultur
jaringan.Pertama adalah jaringan muda yang belum mengalami diferensiasi dan
masih aktif membelah (meristematik) sehingga memiliki kemampuan regenerasi yang
tinggi.Jaringan tipe pertama ini biasa ditemukan pada tunas apikal, tunas
aksiler, bagian tepi daun, ujung akar, maupun kambium batang.Tipe jaringan yang
kedua adalah jaringan parenkima, yaitu jaringan penyusun tanaman muda yang
sudah mengalami diferensiasi dan menjalankan fungsinya.Contoh jaringan tersebut
adalah jaringan daun yang sudah berfotosintesis dan jaringan batang atau akar
yang berfungsi sebagai tempat cadangan makanan
VI.
Tanaman yang pengembangannya bias memakai
system kultur Jaringan
1. Tanaman keras tingkat tinggi yang
mempunyai nilai jual tinggi atau mengandung metabolit sekunder yang mempunyai
efek farmakologi, misal pule pandak, gaharu, sono keling, jati, sengon, dan
akasia.
2. Tanaman hias, tanaman langka atau yang
punya nilai jual mahal, misal berbagai jenis anggrek.
3. Tanaman hortikultira varietas unggul,
misal berbagai jenis pisang.
VII. Teknik
Kultur Jaringan
Teknik
Kultur Jaringan - Adakah hubungannya antara sel, jaringan, organ, dan kultur
jaringan pada tumbuhan? Tentu saja ada, contohnya ketika kita mempelajari
sifat-sifat yang terdapat pada suatu jaringan. Pengetahuan tentang sifat
jaringan dan sel pada tumbuhan ini dapat dijadikan sebagai dasar dalam kultur
jaringan.
Sel
tumbuhan memiliki sifat dasar yang disebut totipotensi sel. Sifat totipotensi sel
ini merupakan sifat sel yang mampu menjadi individu baru yang utuh jika berada
pada lingkungan yang sesuai. Teori ini berdasarkan teori sel yang dikemukakan
pertama kali oleh Jakob Schleiden dan Theodor Schwann (1838-1839). Berdasarkan
teori tersebut, jika sebuah sel berada dalam kondisi yang sesuai untuk
pertumbuhan dan perkembangan, sel tersebut dapat tumbuh dan berkembang menjadi
individu baru.
Sel
tumbuhan memiliki sifat totipotensi yang lebih besar dibandingkan sel hewan.
Hal ini dikarenakan pada tumbuhan masih terdapat sel atau jaringan yang belum
terdiferensiasi, yaitu jaringan yang bersifat meristematik atau jaringan
meristem serta jaringan dasar (jaringan parenkim) yang masih bersifat
meristematik.
Berdasarkan
teori totipotensi sel maka lahirlah suatu teknik reproduksi vegetatif baru yang
disebut teknik kultur jaringan. Perkembangan kultur jaringan tumbuhan lebih
maju dibandingkan pada hewan. Kultur jaringan di dunia maupun Indonesia saat
ini lebih berorientasi untuk produksi tanaman pangan dan industri.
Teknik
kultur jaringan ini dalam pelaksanaannya merupakan suatu metode untuk
mengisolasi (mengambil) bagian tumbuhan, seperti protoplasma, sel, sekelompok
sel, jaringan, dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik (bebas
hama dan penyakit). Sifat tanaman hasil kultur jaringan akan sama seperti
induknya.
1. Jenis Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan
Perkembangan
teknik jaringan telah menghasilkan teknik kutur jaringan baru dengan tujuan
yang berbeda - beda. Selain itu, jenis eksplan (sel atau jaringan asal) yang
digunakan juga berbeda. Berbagai teknik kultur jaringan tersebut di antaranya
sebagai berikut :
a) Jenis kultur jaringan Meristem culture,
yaitu jenis teknik kultur jaringan
dengan menggunakan eksplan (bagian tanaman) dari jaringan muda atau meristem.
b) kultur jaringan Pollen atau anther
culture, yaitu teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari serbuk
sari atau benang sari.
c) Kultur jaringan Protoplast culture, yaitu
teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari protoplasma (sel hidup
yang telah dihilangkan dinding selnya).
d) Kultur jaringan Chloroplast culture,
yaitu teknik kultur jaringan dengan menggunakan eksplan kloroplas untuk
keperluan memperbaiki sifat tanaman dengan membuat varietas baru.
e) Kultur jaringan Somatic cross atau
silangan protoplasma, yaitu penyilangan dua macam protoplasma menjadi satu,
kemudian dibudidayakan hingga menjadi tanaman yang mempunyai sifat baru.
2. Syarat Kultur Jaringan Tumbuhan
Agar
berhasil dengan baik ketika akan melakukan kultur jaringan, terdapat beberapa
syarat yang harus diperhatikan, antara lain sebagai berkut :
a) Pemilihan eksplan Kultur jaringan
Eksplan 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 Kultur jaringan yang
cocok
Media yang cocok memengaruhi pertumbuhan
eksplan yang telah ditanam untuk menjadi plantlet (tanaman kecil). Media yang
baik, 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 Kultur jaringan yang aseptik dan
pengaturan udara yang baik.
Semua 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 (Gambar 2.15) untuk mencegah
kontaminasi. Penyimpanan kultur juga harus di dalam ruangan dengan suhu,
pencahayaan, dan pengaturan udara yang baik.
3. Proses
Kultur Jaringan Tumbuhan
Salah
satu tanaman yang dapat dikembangbiakkan dengan kultur jaringan adalah anggrek.
Sekarang, amati tahapan-tahapan proses yang dilakukan dalam teknik kultur
jaringan pada gambar gambar berikut ini :
1. Eksplan kultur jaringan
distrelilisasi kemudian dicuci dengan air steril.
2.
Eksplan kultur jaringan ditanam pada media yang terbuat dari
agar dilengkapi dengan unsur makro dan mikro.
3.
Setelah ditanam, eksplan kultur jaringan diletakkan di ruangan
yang terkontrol suhu dan penyinarannya.
4.
Subkultur dilakukan beberapa kali sampai eksplan tumbuh
menjadi seedling kultur jaringan.
5.
Seedling kultur jaringan dikeluarkan dari botol dan akar
dibersihkan dari agar dengan air bersih.
6.
Seedling kultur jaringan ditanam ke dalam potpot kecil dan
letakkan di tempat yang tidak terkena sinar matahari langsung.
7.
Setelah seedling kultur
jaringan tumbuh kuat, perlahan-lahan pindahkan ke tempat yang langsung terkena
matahari.
4. Manfaat dari
Kultur Jaringan Tumbuhan
Kultur jaringan memiliki manfaat
yang besar bagi manusia sesuai fungsinya. Melalui kultur jaringan ini, dapat
dibudidayakan tanaman yang memiliki sifat sama dengan induknya. Tentu saja
sifat yang diinginkan ini sifat yang unggul, contohnya saja pada wortel
Kultur jaringan sangat membantu
perkembangan pertanian di Indonesia. Kultur jaringan dapat membantu menyediakan
bibit pertanian dengan cepat. Petani anggrek di Indonesia misalnya, sangat
terbantu dengan adanya kultur jaringan. Kini, untuk membiakkan anggrek petani
tidak perlu lagi menunggu muncul tunas untuk memperbanyak tanaman.