KULTUR ORGAN

YeDe Blogger- Assalamu'alaikum. Wr. Wb. Pada kesempatan ini saya akan menyajikan sebuah bentuk (kerangka) laporan tentang praktik "Kultur Organ" Untuk lebih jelasnya, baca dengan seksama contoh laporan dibawah ini:

KULTUR ORGAN

A.Tujuan Praktikum

Untuk berlatih melakukan sterilisasi organ tanaman dari lapangan dan dapat melakukan perbanyakannya melalui teknik kultur organ.

B.Waktu dan Tempat

Hari/tanggal :

Pukul :

Tempat :

C.Dasar Teori

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Gunawan, 1992). Teknik ini disebut teknik in vitro karena bagian-bagian tanaman yang dikulturkan diletakkan dalam tabung gelas (George dan Sherrington, 1984).

Kultur jaringan merupakan salah satu teknik dalam perbanyakan tanaman secara klonal. Keuntungan pengadaan bibit melalui kultur jaringan antara lain dapat diperoleh bahan tanaman yang unggul dalam jumlah banyak dan seragam, selain itu dapat diperoleh biakan steril (mother stock) sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk perbanyakan selanjutnya (Lestari, 2011).

Ada empat faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur in vitro, yaitu genotipe, media kultur, lingkungan tumbuh, dan eksplan yang digunakan (George dan Sherrington,1984). Menurut Pierik (1987), dalam perbanyakan in vitro dapat ditempuh beberapa metode antara lain melalui multiplikasi tunas dari mata tunas aksilar, dan melalui pembentukan tunas adventif dan embrio somatik secara langsung.

Menurut Yusnita (2003), penggunaan eksplan yang bersifat meristematik umumnya memberikan keberhasilan pembentukan embrio somatik yang lebih tinggi. Eksplan yang dapat digunakan berupa aksis embrio zigotik muda dan dewasa, kotiledon, mata tunas, epikotil maupun hipokotil. Umur fisiologi, umur ontogenik, ukuran eksplan, serta bagian tanaman yang diambil merupakan hal yang harus dipertimbangkan dalam memilih eksplan yang akan digunakan sebagai bahan awal kultur. Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan merupakan jaringan muda yang aktif tumbuh. Jaringan tanaman yang masih muda mempunyai daya regenerasi lebih tinggi, sel aktif membelah diri, dan relatif bersih. Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah biji atau bagian-bagian biji seperti aksis embrio atau kotiledon, tunas pucuk, potongan batang satu buku (nodal eksplan), potongan akar, potongan daun, potongan umbi batang , umbi akar, empulur batang, umbi lapis dengan dan bagian batang, dan bagian bunga. Menurut Utomo (2005), dalam rekayasa genetika tanaman berupa pembentukan tunas adventif, eksplan yang dapat digunakan adalah eksplan buku kotiledon.

Media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar dan media perlakuan. Media dasar adalah kombinasi zat yang mengandung hara esensial (makro dan mikro), sumber energi dan vitamin. Dalam teknik kultur jaringan dikenal puluhan macam media dasar. Penanamaan resep media dasar umumnya diambil dari nama penemunya atau peneliti yang menggunakan pertama kali dalam kultur khusus dan memperoleh suatu hasil yang memiliki arti pentng. Media dasar yang paling sering dan banyak digunakan adalah komposisi media dari Murashige dan Skoog (Gunawan, 1992).

Selain faktor jenis eksplan dan genotip tanaman, regenerasi tanaman juga dipengaruhi oleh komposisi media yang digunakan. Masing-masing jenis eksplan/sel dan genotip tanaman memerlukan komposisi media yang berbeda-beda (Pierik 1987). Menurut Wattimena et al. (1992), media untuk menumbuhkan sel/eksplan tanaman pada dasarnya berisi unsur hara makro, mikro, dan gula sebagai sumber karbon. Selain itu, media kultur juga dilengkapi dengan zat besi, vitamin, mineral, dan zat pengatur tumbuh. Hardjo (1994) menyatakan bahwa pada prinsipnya media untuk kultur jaringan terdiri dari campuran garam-garam anorganik, karbon sebagai sumber energi, vitamin, dan ZPT. Unsur hara makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman terdapat dalam bentuk garam-garam anorganik.

Zat pengatur tumbuh adalah persenyawaan organik selain nutrien yang dalam jumlah sedikit (1 mM) dapat merangsang, menghambat, atau mengubah pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Moore, 1979 dalam Gunawan, 1992). Zat pengatur tumbuh sangat berperan di dalam mengarahkan pertumbuhan sel tanaman. Kombinasi zat pengatur tumbuh yang tepat akan menghasilkan pertumbuhan sel yang optimal (Wattimena et al., 1992).

Penggunaan zat pengatur tumbuh di dalam kultur jaringan tergantung pada arah pertumbuhan jaringan tanaman yang diinginkan. Untuk pembentukan tunas digunakan sitokinin sedangkan untuk pembentukan akar digunakan auksin. Jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang tepat untuk setiap tanaman tidak sama, tergantung pada genotip serta kondisi fisiologi jaringan tanaman (Lestari, 2011).

Menurut Gunawan (1992), dua golongan zat pengatur tumbuh dalam kultur jaringan yang sangat penting adalah sitokinin dan auksin. Zat pengatur tumbuh ini mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan, dan organ. Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan kedalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen. Level zat pengatur tumbuh endogen ini kemudian merupakan trigerring factor untuk proses pertumbuhan dan morfogenesis.

Menurut Lestari (2011), pembentukan tunas in vitro sangat menentukan keberhasilan produksi bibit yang cepat dan banyak. Semakin banyak tunas yang terbentuk akan berkorelasi positif dengan bibit yang dapat dihasilkan melalui kultur jaringan. Dengan demikian untuk memacu faktor multiplikasi tunas yang tinggi diperlukan penambahan zat pengatur tumbuh sitokinin. Tunas ganda (tunas majemuk) yang terbentuk secara langsung lebih stabil secara genetik dibandingkan dengan tunas tidak langsung.

Zhang et al. (1999) menyatakan bahwa tahapan regenerasi in vitro pada kedelai dimulai dari sterilisasi benih, pengecambahan, penyiapan eksplan, dan subkultur.

D.Alat dan Bahan

Alat :scapel, petridish, gunting, lampu bunsen, dan handsprayer.

Bahan :eksplan apel, media kultur, alkohol 70%, aquadest steril, spritus, bayclin 10%, dan 30%.

E.Cara Kerja

1.Mencuci nodus batang,daun, biji atau pucuk tanaman pada air mengalir selama 30 menit dan dibuang bagian - bagian daun bawahnya.

2.Merendam bahan tersebut dalam alkohol 70% selama 1 menit dan membilasnya dengan aquadest.

3.Selanjutnya merendam bahan pada bayclin 30% selama 10 menit sambil mengocoknya, kemudian membilas dengan aquadest steril dan mengulangnya sebanyak 2x.

4.Mensterilisasi di LAF dengan melakukan perendaman bahan pada bayclin 10% selama 10 menit sambil mengocoknya, kemudian membilasnya dengan aquadest steril dan mengulangnya sebanyak 3x.

5.Mengambil calon tunas biji yang telah di sterilkan dan meletakkannya di cawan petri.

6.Memotong biji dan mengambil calon tunas biji ,kemudian menanamnya dalam media kultur dengan posisi tegak.

7.Mengisi tiap botol dengan 1 eksplan.

F.Hasil Pengamatan

1.Sterilisasi

2.Minggu 1

3.Minggu 2

4.Minggu 3

G.Pembahasan

Ada empat faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur jaringan, yaitu genotipe, media kultur, lingkungan tumbuh, dan eksplan yang digunakan.Penggunaan eksplan yang bersifat meristematik umumnya memberikan keberhasilan pembentukan embrio somatik yang lebih tinggi.

Dalam kultur jaringan kali ini menggunakan eksplan organ tumbuhan.Organ yang digunakan adalah biji apel.Bagian dari biji yang ditanam adalah kotiledon yang ditanam dalam medium MS.Digunakan biji karena biji bersifat meristematik sehingga akan mudah tumbuh dan tingkat keberhasilannya cukup tinggi.

Tahapan kultur organ pada biji apel dimulai dari sterilisasi eksplan, penanaman, perkecambahan, pertumbuhan , dan subkultur.

Tahap sterilasi eksplan menggunakan alkohol ,aquadest dan bayclin.Alkohol digunakan untuk mensterilkan eksplan dari jamur atau bakteri.Bayclin bersifat desinfektan untuk menghambat pertumbuhan dan perkembangan jamur atau bakteri.Aquadest digunakan untuk menjernihkan esplan dari sisa alkohol dan bayclin.Tahap ini sangat menentukan keberhasilan pertumbuhan eksplan.Setelah sterilisasi ekplan dilanjutkan dengan penanaman eksplan.

Pada tahap penanaman, eskplan ditanam pada medium MS.Penanaman dilakukan di Laminar Air Flow yang sudah di sterilkan dengan ultra violet..Alat yang digunakan dalam penanaman harus dalam keadaan steril.Alat- alat seperti pinset dan scapel di sterilisasi dengan alkohol.Setelah penanaman,ekplan dipindahkan keruang kultur dengan pencahayaan yang cukup dan suhu 18⁰C.

Untuk menghindari kontaminasi saat pertumbuhan,lingkungan kultur harus tetap steril.Ini dilakukan dengan menyemprot dengan alkohol di sekitar botol kultur setiap 1 kali sehari.

Pada minggu pertama,eksplan sudah tumbuh dengan ditandai dengan munculnya akar , batang , dan daun.Panjang batang pada minggu pertama 2 cm dengan terdapat 2 helai daun dan tidak ada kontaminasi.

Pada minggu kedua,tinggi batang sudah mencapai 5 cm dan tidak ada pertambahan daun.Pada minggu ini,planlet terkontaminasi oleh bakteri,ini ditandai dengan adanya koloni berwarna kuning dan pink pada medium kultur.

Pada minggu ketiga,tinggi batang sudah mencapai mulut botol dan sudah terbentur pada tutup botol tetapi tetap tidak ada pertambahan jumlah daun.Koloni bakteri pun sudah menyebar pada pangkal batang dan akar.Karena terkontaminasi sehingga dilakukan subkultur.

Subkultur dilakukan pada medium baru dengan ukuran botol yang lebih besar.Planlet di sterilisasi perrmukaan menggunakan alkohol dan ditanam kembali pada medium baru.Setelah dilakukan subkultur planlet tidak tumbuh dan akhirnya mati.Kontaminasi terjadi karena kurangnya kesterilan dalam proses kultur dan penyemprotan alkohol tidak dilakukan setiap hari terutama pada hari libur.

H.Kesimpulan

1.Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap.

2.Kultur organ dilakukan menggunakan organ tumbuhan seperti biji,akar ,batang, dan daun.

3.Biji termasuk bersifat meristem karena sel- selnya aktif mambelah.

4.Tingkat keberhasilan kultur jaringan menggunakan jaringan meristem sangat tinggi.

5.Sterilisasi eksplan menentukan pertumbuhan planlet dan keberhasilan kultur.

DAFTAR PUSTAKA

George, E. F. dan Sherrington P. D. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture Handbook and Directory of Commercial Laboratories. Inggris: Exegetics Limited.

Gunawan LW. 1992. Teknik Kultur Jaringan. Bogor: Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman PAU Bioteknologi IPB.

Pierik R.I.M.1987.Plant Cell Culture Technology.a book review.sci hortic.33.308- 309

Wattimena,G.A., L.W.Gunawan., N.A.Maatjik., Sjamsudin., N.M. A. Wiendi., A.Ernawati. 1992. Bioteknologi Tanaman. PAU. IPB. Bogor.

Yusnita, 2003, Kultur Jaringan.Jakarta:Agromedia, Pustaka.