Sekilas Kultur Jaringan Tanaman   Leave a comment

Kultur Jaringan Tanaman (Kultur In Vitro Tanaman)

Kultur jaringan tanaman dapat kita artikan sebagai suatu teknik untuk menumbuhkan suatu bagian tanaman (berupa sel, jaringan atau organ tanaman) didalam suatu medium aseptik baik medium padat ataupun cair. Hasil akhir dari kultur in vitro tanaman biasanya berupa plantlet (tanaman utuh) yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan, seperti perbanyakan tanaman bersangkutan, atau produksi metabolit sekunder.

Konsep kultur jaringan sendiri berangkat dari teori totipotensi sel oleh Morgan pada tahun 1901 dimana disebutkan bahwa setiap sel memiliki kemampuan untuk tumbuh dan berkembang menjadi suatu individu yang utuh dan lengkap melalui proses regenerasi. Teknik kultur jaringan sendiri digunakan sebagai alternatif perbanyakan suatu tanaman dengan tidak menggunakan media tanah, melainkan dengan suatu media buatan yang dijaga kesterilannya agar tetap aseptik. Teknik ini digunakan mengingat karena terkadang teknik budidaya konvensional memiliki kendala dalam hal teknis, waktu, dan bahkan terkadang lingkungan.

Dasar Kultur In Vitro

Komponen utama teknik kultur jaringan tanaman (kultur in vitro tanaman) meliputi bahan awal (sumber tanaman), media tumbuh yang sesuai, tempat tumbuh dan kultivasi. Bahan awal atau sumber tanaman yang dapat digunakan bervariasi. Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai bahan awal dalam perbanyakan meliputi tunas apikal dan tunas aksilar tanaman, petiol, anther, pollen, akar, nodus, dsb. Bagian tanaman yang digunakan sebagai bahan awal kultur in vitro disebut sebagai eksplan.

Teknik kultur jaringan tanaman setidaknya memiliki tahapan sebagai berikut, yaitu : 1. Pemilihan sumber tanaman sebagai bahan awal, 2. Penanaman pada media yang sesuai, 3. Pembentukan tunas dan akar, 4. Aklimatisasi (pemindahan tanaman dari kultur in vitro ke lingkungan luar), 5. Penanaman kembali tanaman di media tanah atau media non-artifisial lainnya.

Cara Memilih Eksplan

Bahan tanaman yang akan digunakan, seperti dikemukakan sebelumnya, dapat meliputi tunas, nodus (node), akar, stamen, polen, dll. Bahan tanam yang digunakan sebagai eksplan sebaiknya diambil dari bagian tanaman yang masih muda dan sehat. Kemudian sebelum digunakan, eksplan harus disterilisasi terlebih dahulu agar tidak terjadi kontaminasi saat ditanam didalam media in vitro. Sterilisasi dapat menggunakan deterjen, sabun, atau dterjen khusus seperti Tween-80 yang kemudian dibilas dengan air bersih/steril (aquadest). Apabila bahan awal merupakan bahan berupa biji yang keras, asam sulfat 50 % dapat digunakan untuk menghilangkan dormansi pada biji, kemudian dibilas dengan air mengalir selama 1 -2 jam. Pada dasarnya, semakin besar ukuran eksplan yang digunakan pada saat penanaman, maka akan semakin besar pula ketahanan eksplan untuk dapat hidup didalam media, akan tetapi hal ini juga diiringi dengan semakin besarnya kumungkinan kontaminasi yang terjadi akibat semakin besarnya ukuran eksplan yang digunakan.

Sterilitas alat yang digunakan sebelum menanam perlu dijaga sebelum digunakan. Alat-alat dan bahan yang tahan panas dapat disterilisasi didalam autoklaf. Peralatan lain kemudian dapat disterilkan dengan menggunakan alkohol.

Media Yang Digunakan

Media aseptik yang digunakan sebagai media tanam in vitro dapat berupa media padat atau media cair. Media padat biasanya digunakan untuk pembentukan tanaman lengkap, mulai dari tunas, hingga perakaran (disebut pula sebagai plantlet). Sedangkan media cair biasanya digunakan saat melakukan kultur sel. Media cair juga dapat digunakan pada plantlet yang telah lengkap bagian perakarannya. Pada dasarnya, media in vitro setidaknya memiliki komponen senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh, dan suplemen organik.

Senyawa anorganik terdiri dari unsur-unsur hara makro dan mikro. Media umumnya mengandung nitrat dan potassium pada konsentrasi 25 mM, sementara konsentrasi kalsium, magnesium, dan sulfat yang diperlukan berkisar 1 – 3 mM. Beberapa unsur mikro yang diperlukan meliputi Iodine (I), Boron (B), Mangan (Mn), Zinc (Zn), Molybdenum (Mo), Tembaga (Cu), Kobalt (Co), dan Besi (Fe).

Sumber karbon yang umum digunakan adalah sukrosa (sukrosa merupakan disakarida yang terdiri dari glukosa dan fruktosa). Sumber karbon seperti sukrosa, glukosa, fruktosa, atau maltosa biasanya digunakan pada konsentrasi 2 -4 %.

Vitamin yang dipakai bisa meliputi thiamin, pyridoxine, dan asam nikotinat. Sedangkan senyawa organik yang dapat ditambahkan dapat berupa ekstrak peptone, malt, dsb. Suplemen organik dapat ditambahkan kedalam suatu media, tetapi bukan berarti bahwa suplemen ini bersifat esensial dan harus ada pada setiap media tanam.

Zat pengatur tumbuh (ZPT) yang paling sering digunakan dalam kultur in vitro meliputi ZPT golongan auksin dan sitokinin. Golongan sitokinin (BA, kinetin, zeatin, thidiazuron, 2-ip) umumnya digunakan untuk memicu proliferasi (perbanyakan) sel atau tanaman. Sementara untuk tahapan regenerasi dan pembentukan akar lebih banyak digunakan ZPT golongan auksin (NAA, IAA, atau IBA) dalam konsentrasi rendah yang dikombinasikan dengan ZPT sitokinin dalam konsentrasi yang lebih tinggi.

Kultur Kalus

Kalus merupakan suatu massa yang merupakan kumpulan sel-sel yang belum terdiferensiasi yang berkembang dari hasil proliferasi sel-sel jaringan induk. Tanaman yang ditanam dalam kultur in vitro dapat diperbanyak dengan menggunakan kultur kalus sebagai salah satu alternatif perbanyakan tanaman tersebut. Kalus dapat disub-kultur (sub-kultur: tahapan penanaman ulang dalam kultur in vitro) dengan cara mengambil atau mencacah bagian-bagian kalus menjadi beberapa bagian dan memindahkannya ke media tanam yang baru.

Kalus sendiri dapat dikembangkan dari berbagai sumber eksplan, seperti tunas muda, daun, akar, dsb.  Pembentukan kalus setidaknya ditentukan oleh sumber eksplan yang dikomposisikan dengan nutrisi yang tepat pada medium. Umumnya, eksplan yang berasal dari jaringan meristem akan berkembang lebih cepat dibandingkan eksplan yang berasal dari jaringan sel yang berdinding tipis dan mengandung lignin. Dengan induksi dan perlakuan media yang tepat, kalus dapat dikembangkan menjadi suatu bentuk tanaman yang utuh (plantlet).

Kultur Sel

Kultur sel dapat ditumbuhkan pada suatu medium cair. Kultur sel umumnya dilakukan melalui pengocokan suatu bagian kalus yang ditumbuhkan dalam medium cair. Pengocokan dapat dilakukan didalam erlenmeyer sehingga sel terpisah akibat pengocokan tersebut. Pengocokan media juga akan memberikan aerasi kepada kultur. Jumlah sel yang digunakan (kalus) pada tahap awal akan mempengaruhi laju pertumbuhan sel, dimana dikenal konsep critical initial cell density (kerapatan sel awal kritis) yang merupakan jumlah inokulum terendah per volume media yang memungkinkan sel untuk tumbuh.

Laju pembelahan pada kultur sel lebih cepat dibandingkan dengan kultur kalus atau kultur lainnya pada media padat. Karena kecepatan pembelahannya, maka diperlukan periode sub-kultur yang lebih singkat dibandingkan kultur kalus pada media padat.

Kultur Protoplas

Protoplas adalah sel yang tidak memiliki dinding sel. Protoplas dapat dikembangkan menjadi sel yang mampu membentuk kalus yang apabila ditanam pada media yang tepat dapat berkembang hingga akhirnya menjadi sebuah plantlet. 

Posted June 21, 2010 by agriculturalnotes in Uncategorized

Pertanian dan Bioteknologi   Leave a comment

Pertanian saat ini mau tidak mau akan terhempas oleh efek bioteknologi. Entah bagaimana anda dapat menyikapinya, tetapi memang seperti itulah adanya. Sebagian menganggap bahwa bioteknologi dalam pertanian sebagai hal yang baik dan bermanfaat, tetapi ada pula yang menganggapnya (notabene) sebagai hal yang buruk. Kerap hasil bioteknologi menjadi isu kontroversial, baik-buruk, sehat-penyakit, suka-tidak suka. Terlepas dari semua itu, sebelum kita semua dapat mengambil sikap, lihatlah kembali segala sesuatu mengenai isu bioteknologi itu sendiri dengan seksama. Carilah informasi, dan tentukan bagaimana anda akan bersikap.

Bioteknologi dapat dipahami sebagai suatu bidang yang berkecimpung dalam penggunaan suatu organisme atau makhluk hidup untuk merekayasa dan memodifikasinya sehingga dapat tercipta suatu konsep aplikasi dan manfaat yang baru pada bidang yang mampu memanfaatkannya. Tak perlu anda cari jauh-jauh, bahkan saat ini, disekitar kita pun telah banyak konsep bioteknologi yang diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Kita ambil contoh pada tanaman hias yang mungkin sering anda lihat di rumah anda, tetangga, atau bahkan kantor anda. Bisa jadi tanaman tersebut merupakan hasil rekayasa sehingga mampu terlihat begitu unik, atau bahkan memiliki fungsi fisiologi yang berbeda dengan tanaman sejenisnya. Tidak hanya tumbuhan, bahkan hewan pun telah banyak direkayasa dan dimodifikasi oleh manusia.

Pada hari ini, sebagian besar penduduk dunia masih mampu menikmati ketersediaan makanan sehari-hari. Meskipun demikian, masih banyak terdapat kasus malnutrisi dan kelaparan dibeberapa daerah, baik Indonesia, bahkan mancanegara sekalipun. Kondisi ini mendesak kita agar dapat meningkatkan ketersediaan pangan untuk memenuhi kebutuhan dunia. Tanpa adanya upaya yang cukup baik dalam melakukannya, negara kita pun terancam akan kelaparan dalam beberapa jangka waktu kedepan. Bioteknologi pada bidang pertanian mampu memberi sebagian solusi dari masalah yang ada. Teknologi yang ditawarkan diharapkan mampu meningkatkan produksi untuk memenuhi kebutuhan dunia melalui perbaikannya terrhadap komoditas pangan dan sandangnya yang vital bagi kehidupan kita. Tapi, akankah kita menerima tawarannya? segala sesuatunya kembali kepada anda.

Posted June 21, 2010 by agriculturalnotes in Uncategorized

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.