Docstoc

kultur jaringan

Document Sample
kultur jaringan Powered By Docstoc
					                             KULTUR JARINGAN


A. DASAR DAN PENGERTIAN KULTUR JARINGAN
       Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan jaringan
  atau bagian dari individu secara buatan (artifisial). Yang dimaksud secara buatan
  adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena itu teknik ini sering
  kali disebut kultur in vitro, sebagai lawan dari in vivo. Dikatakan in vitro (bahasa
  Latin, berarti "di dalam kaca") karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi
  atau cawan Petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Kultur jaringan
  secara teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan maupun
  hewan (termasuk manusia) namun masing-masing jaringan memerlukan komposisi
  media tertentu.
       Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut
  sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel
  yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. jadi, kultur jaringan berarti
  membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai
  sifat seperti induknya.
       Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara
  vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara
  mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-
  bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat
  pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian
  tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap.
  Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan
  menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang
  dilakukan di tempat steril.
       Kultur     jaringan   akan   lebih   besar   presentase   keberhasilannya   bila
  menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu
  jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, plasmanya




KULTUR JARINGAN                                                                      1
  penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini
  untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah,
  sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan.
       Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan
  jaringan tanaman yang sering disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan
  dipelihara dalam medium pada atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril.
  dengan cara demikian sebaian sel pada permukaan irisan tersebut akan mengalami
  proliferasi dan membentuk kalus. Apabila kalus yang terbentuk dipindahkan
  kedlam medium diferensiasi yang cocok, maka akan terbentuk tanaman kecil yang
  lengkap dan disebut planlet. Dengan teknik kultur jaringan ini hanya dari satu
  irisan kecil suatu jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi
  planlet dalam jumlah yang besar.
       Teori dasar dari kultur in vitro ini adalah Totipotensi. Totipotensi dalam
  biologi sel menunjukkan kemampuan suatu sel untuk dapat memperbanyak diri
  dalam keseluruhan (total) kemungkinan perkembangan yang dimungkinkan atau
  kemampuan setiap sel, darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan
  dilingkungan yangsesuai akan tumbuh menjadi tanaman yang sempurna.. Kata
  sifat totipoten lebih banyak dipakai. Sel punca, termasuk zigot, memiliki
  kemampuan ini. Pada tumbuhan, sel meristem yang berada pada titik tumbuh juga
  memiliki kemampuan ini. Pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman ini
  berdasarkan teori sel sperti yang dikemukakan oleh Schleiden, yaitu bahwa sel
  mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi.
       Kemampuan totipotensi dapat diubah dengan mengganti lingkungan
  hidup/tumbuh sel. Modifikasi osmotik, nutrisi, hormon, atau sumber energi yang
  dipaparkan pada sel dapat mengubah sifat ini menjadi pluripoten ("banyak
  potensi"), multipoten ("berbagai potensi"), atau unipoten ("tunggal potensi"). Sel
  yang pluripoten memiliki kemampuan berubah yang masih banyak, multipoten
  hanya beberapa, dan unipoten adalah bentuk sel yang telah terspesifikasi.
       Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkebang biak,
  karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan - jaringan hidup.



KULTUR JARINGAN                                                                     2
       Teknik kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang
  diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai
  bahan dasar untuk pembentukkan kalus, penggunaan medium yang cocok, keadaan
  yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun
  pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih
  bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem,
  seperti: daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila
  menggunakan embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu
  diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.
       Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak
  tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif.
  Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara
  lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam
  jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu
  menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan
  mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan
  dengan perbanyakan konvensional.
       Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung
  kehidupan jaringan yang dibiakkan. 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. Ada dua penggolongan media tumbuh: media padat dan
  media cair. Media padat pada umumnya berupa padatan gel, seperti agar. Nutrisi
  dicampurkan pada agar. Media cair adalah nutrisi yang dilarutkan di air.




KULTUR JARINGAN                                                                 3
B. MANFAAT KULTUR JARINGAN
       Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru
  dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat
  fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan
  tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul.
  Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari
  kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan.
       Perbanyakan tanaman secara besar-besaran telah dibuktikan keberhasilannya
  pada perkebunan kelapa sawit dan tebu. Dengan car kultur jaringan dapat klon
  suatu komoditas tanaman dalam relatif cepat. Manfaat yang dapat diperoleh dari
  kloning ini cukup banyak, misalnya: di luar pulau Jawa akan didirikan suatu
  perkebunan yang membutuhkan bibit tanaman dalam jumlah ribuan, maka sudah
  dapat dibayangkan betapa mahalnya biayanya hanya untuk trasnportasi saja. Hala
  ini dapat diatasi denga usaha kloning melalui budaya jaringan, karena hanya perlu
  membawa beberapa puluh botol planlet yang berisi ribuan bibit. Dengan cara ini
  dapat menghemat waktu dan biaya yang cukup banyak dalam persiapan
  pemberangkatan ataupun transportasinya. Pada ekspor anggrek, misalnya, orang
  luar negeri menghendaki bunga anggrek yang seragam baik bentuk maupun
  warnanya. Dalam hal ini dapat dipenuhi juga dengan usaha kloning. Bibit-bibit
  tanaman dari usaha mericlono (tanaman hasil budidaya meristem) akan berharga
  lebih mahal, karena induknya dipilih dari tanaman yang mempunyai sifat paling
  bagus (unggul).
       Kultur jaringan tanaman telah dikenal banyak orang sebagai usaha
  mendapatkan varietas baru (unggul) dari suatu jenis tanaman dalam waktu yang
  relatif lebih singkat dari pada dengan cara pemuliaan tanaman yang harus
  dilakukan penanaman secara berulang-ulang sampai beberapa generasi. Untuk
  mendapatkan varietas baru melalui kultur jaringan dapat dilakukan dengan cara
  isolasi protoplas dari 2 macam varietas yang difusikan. Atau dengan cara isolasi
  khloroplas suatu jenis tanaman yang dimasukkan kedalam protoplas jenis tanaman
  yang lain, sehingga terjadi penggabungan sifat-sifat yang baik dari kedua jenis



KULTUR JARINGAN                                                                  4
  tanaman tersebut hingga terjadi hibrid somatik. Cara yang lain adalah dengan
  menyuntikkan protoplas dari suatu tanaman ketanaman lain. Contohnya transfer
  khloroplas dari tanaman tembakau berwarna hijau ke dalam protoplas tanaman
  tembakau yang albino, hasilnya sangat memuaskan karena tanaman tembakau
  menjadi hijau pula.


C. TAHAPAN DALAM KULTUR JARINGAN
  Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur
  jaringan adalah:
   1. Pembuatan media.
   2. Inisiasi.
   3. Sterilisasi.
   4. Multiplikasi.
   5. Pengak.
   6. Aklimatisasiaran.
       Proses aklimitasi mmerlukan kadar kelembaban 80%. Di perkebunan &
       Greenhouse biasanya digunakan suatu alat yang disebut sonic level fungsinya
       antara lain:
        mengusir serangga dengan getarannya.
        merangsang pertumbuhan tanaman.




Gambar 1.1 contoh tumbuhan kultur jaringan




KULTUR JARINGAN                                                                 5
                                                         Gambar 1.2 skema
                                                           kultur jaringan




Unsur-unsur yang DiperlukanTanaman:
    Garam-garam Anorganik
    Zat-zat Organik :
       (N)                                       (Fe)
       (P)                                       Sukrosa
       (K)                                       Glukosa / Fruktosa
       (S)                                       Vitamin
       (Ca)                                      Asam Amino
       (Mg)                                      Zat       Pengatur        Tubuh


D.MACAM-MACAM FORMULASI MEDIA KULTUR JARINGAN
       Formulasi media kultur jaringan pertama kali dibuat berdasarkan komposisi
  larutan yang digunakan untuk hidroponik, khususnya komposisi unsur-unsur
  makronya. Unsur-unsur hara diberikan dalam bentuk garam-garam anorganik.
  Koposisis media dan perkembangan formulasinya didasarkan pada jenis jaringan,
  organ dan tanaman yang digunakan serta pendekatan dari masing-masing peneliti.
       Beberapa jenis sensitif terhadap konsentrasi senyawa makro tinggi atau
  membutuhkan zat pengatur tertentu untuk pertumbuhannya. Pada periode tahun
  1930an, formulasi media terutama ditujukan untuk menumbuhkan akar, tuber dan



KULTUR JARINGAN                                                                  6
  kambium. Media untuk penumbuhan akar yang dikembangkan oleh White (1934
  dalam Gunawan 1988), pertama White menggunakan media yang berisi garam
  anorganik, yeast ekstrak dan sucrose, tetapi kemudian yeast ekstrak digantikan
  dengan 3 macam vitamin B, yaitu pyridoxine, thiamine dan nicotinic acid (Chawla,
  2002).
       Kultur kalus biasanya ditumbuhkan pada media dengan konsentrasi garam-
  garam yang rendah seperti dalam kultur akar. Nobecourt (1937 dalam George &
  Sherrington, 1984), menggunakan setengah konsentrasi dari larutan Knop yang
  biasa digunakan untuk hidroponik, digunakan juga untuk menumbuhkan kalus
  wortel. Pada media Knop sumber karbon berupa glucosa dan dan vitamin berupa
  cysteine hydrochloride. Media White juga dikembangkan oleh Hildebrant dkk
  (1946 dalam Gunawan 1988), dengan memodifikasi unsur-unsur makro yang lebih
  tinggi dibandingkan pada media kultur tembakau, media ini media ini digunakan
  mengkulturkan jaringan tumor tembakau dan bunga matahari. Konsentrasi untuk
  NO3- ,K+ lebih tinggi dibandingkan pada media White, namun konsentrasi tersebut
  masih lebih rendah dibandingkan media yang lain yang banyak digunakan pada
  kultur jaringan sekarang, sedangkan kandungan unsur P, Ca, Mg dan S pada media
  tumor matahari, sama dengan media untuk jaringan tanaman pada umumnya
  seperti pada media yang dikembangkan sekarang.
       Perbaikkan formulasi media yang penting adalah pengembangan unsur makro
  yang universal, untuk mendukung pertumbuahan jaringan tumbuhan. Dalam media
  perlu ditambahkan ammonium dengan meningkatkan konsentrasi NO3- dan K+.
   1. Media Knop
   2. Media White
   3. Media Knudson dan media Vacin and Went
   4. Media Murashige & Skoog (media MS)
   5. Media Gamborg B5 (media B5)
   6. Media Schenk & Hildebrant (media SH)
       Media WPM (Woody Plant Medium)




KULTUR JARINGAN                                                                 7
  Beberapa media dasar yang banyak digunakan antara lain:
   1. Media dasar Murhasige dan skoog (1962) yang dapat digunakan untuk hampir
       semua jenis kultur, terutama pada tanaman herbaceous.
   2. Media dasar B5 untuk kultur sel kedelai, alfafa, dan legume lain.
   3. Media dasar White (1934) yang sangat cocok untuk kultur akar tanaman tomat.
   4. Media dasar Vacin dan Went yang biasa digunakan untuk kultur jaringan
       anggrek.
   5. Media dasar Nitsch dan Nitsch yang biasa digunakan dalam kultur tepung sari
       (pollen) dan kultur sel.
   6. Media dasar schenk dan Hildebrandt (1972) atau media SH yang cocok untuk
       kultur jaringan tanaman-tanaman monokotil.
   7. Medium khusus tanaman berkayu atau Woody Plant Medium (WPM)
   8. Media N6 untuk serealia terutama padi.
       Dari sekian banyak media dasar yang paling sering dan banyak digunakan
  adalah komposisi media dari Murashige dan Skoog. Kadang-kadang untuk kultur
  tertentu, kombinasi zat kimia dari murashige dan Skoog masih tetap digunakan
  tetapi konsentrasinya yang diubah. Sebagai contoh media ½ MS, berarti
  konsentrasi persenyawaan yang digunakan adalah setengah konsentrasi media MS.


E.KEUNTUNGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN
   1. Pengadaan bibit tidak tergantung musim.
   2. Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih
       cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan
       minimal 10.000 planlet/bibit).
   3. Bibit yang dihasilkan seragam.
   4. Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu).



KULTUR JARINGAN                                                                  8
   5. Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah .
   6. Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan
       lingkungan lainnya.
   7. Mempunyai manfaat yang besar dibidang farmasi.
  Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan
  usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan
  yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati,
  sengon, akasia, dll.


F. POTENSI
       Perkembangan kultur jaringan di Indonesia terasa sangat lambat, bahkan
  hampir dikatakan jalan di tempat jika dibandingkan dengan negara-negara lainnya,
  tidaklah heran jika impor bibit anggrek dalam bentuk „flask‟ sempat membanjiri
  nursery-nursery anggrek di negara kita. Selain kesenjangan teknologi di lini
  akademisi, lembaga penelitian, publik dan pecinta anggrek, salah satu penyebab
  teknologi ini menjadi sangat lambat perkembangannya adalah karena adanya
  persepsi bahwa diperlukan investasi yang ‟sangat mahal‟ untuk membangun
  sebuah lab kultur jaringan, dan hanya cocok atau „feasible‟ untuk perusahaan.
  Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang luar biasa, salah satunya adalah
  anggrek, diperkirakan sekitar 5000 jenis anggrek spesies tersebar di hutan wilayah
  Indonesia. Potensi ini sangat berharga bagi pengembang dan pecinta anggrek di
  Indonesia, khususnya potensi genetis untuk menghasilkan anggrek silangan yang
  memiliki nilai komersial tinggi. Potensi tersebut akan menjadi tidak berarti
  manakala penebangan hutan dan eksploitasi besar-besaran terjadi hutan kita,
  belum lagi pencurian terang-terangan ataupun “terselubung” dengan dalih
  kerjasama dan sumbangan penelitian baik oleh masyarakat kita maupun orang
  asing.
       Beberapa gambaran dan potensi yang bisa dimunculkan dalam kultur jaringan
  diantaranya adalah :




KULTUR JARINGAN                                                                   9
   1. Kultur meristem dapat menghasilkan anggrek yang bebas virus, sehingga
       sangat tepat digunakan pada tanaman anggrek spesies langka yang telah
       terinfeksi oleh hama penyakit, termasuk virus.
   2. Kultur anther bisa menghasilkan anggrek dengan genetik haploid (1n),
       sehingga bentuknya lebih kecil jika dibandingkan dengan anggrek diploid
       (2n). Dengan demikian sangat dimungkinkan untuk menghasilkan tanaman
       anggrek mini, selain itu dengan kultur anther berpeluang memunculkan sifat
       resesif unggul yang pada kondisi normal tidak akan muncul karena tertutup
       oleh yang dominan.
   3. Dengan tekhnik poliploid dimungkinkan untuk mendapatkan tanaman
       anggrek „giant‟ atau besar. Tekhnik ini salah satunya dengan memberikan
       induksi bahan kimia yang bersifat menghambat (cholchicine).
   4. Kloning, tekhnik ini memungkinkan untuk dihasilkan anggrek dengan jumlah
       banyak dan seragam, khususnya untuk jenis anggrek bunga potong. Sebagian
       penganggrek telah mampu melakukan tekhnik ini.
   5. Mutasi, secara alami mutasi sangat sulit terjadi. Beberapa literatur peluangnya
       1 : 100 000 000. Dengan memberikan induksi tertentu melalui kultur jaringan
       hal tersebut lebih mudah untuk diatur. Tanaman yang mengalami mutasi
       permanen biasanya memiliki nilai ekonomis yang sangat tinggi.
   6. Bank plasma, dengan meminimalkan pertumbuhan secara „in-vitro‟ kita bisa
       mengoleksi tanaman anggrek langka tanpa harus memiliki lahan yang luas
       dan perawatan intensif. Baik untuk spesies langka Indonesia maupun dari luar
       negeri untuk menjaga keaslian genetis yang sangat penting dalam proses
       pemuliaan anggrek.




KULTUR JARINGAN                                                                   10
G. PERMASALAHAN DALAM KULTUR JARINGAN
       Ternyata dalam rangka pengebangan usaha kultur jaringan. Permasalahan
  tidak hanya berupa permasalahan teknis saja, tapi juga meliputi permasalahan non
  teknis. Permasalahan non teknis ini perlu dikenali dan sedapat mungkin harus kita
  antisipasi dengan baik. Permasalahan tersebut diantaranya adalah :
   1. Keterbatasan waktu, biaya, tempat, alat dan bahan.
   2. Pemahaman dan wacana yang kurang dalam dan luas.
   3. Tidak mampu merencanakan pengelolaan lab, perencanaan produksi,
       antisipasi permasalahan, pembuatan aturan dan tata tertib lab.
   4. Semangat dan motivasi yang sangat terbatas, tergerus oleh permasalahan yang
       timbul terus-menerus dan tidak teratasi.
   5. Kesulitan dalam mempekerjakan tenaga teknis terampil, karena memang
       keberadaannya sangat terbatas.
   6. Tidak mampu melakukan percepatan mendapatkan pendapatan finansial
       (kemandirian usaha kultur jaringan).
   7. Salah dalam mengelola tenaga kerja sehingga tidak efisien dan tidak efektif
       sehingga produksi tidak tercapai.
   8. Tidak mampu memasarkan produk atau tidak mampu menentukan produk
       yang dapat laku di pasar.



KULTUR JARINGAN                                                                 11
   9. Belum berkembangnya jiwa interpreunership / jiwa kewirausahaan pelaku
       usaha kultur jaringan.
   10. Kemampuan dan keuletan menghadapi masalah yang timbul.




H. KESIMPULAN
       Jadi, pembelajaran kultur jaringan ini sangat mudah dilakukan meski banyak
  media yang dibutuhkan untuk merangkai kultur jaringan. Hanya butuh kesabaran
  dan tangan yang hati-hati. Demikian makalah ini di buat, semoga bermanfaat bagi
  pembaca. Terima kasih.




KULTUR JARINGAN                                                               12
                          DAFTAR PUSTAKA

 http://images.widiaqu.multiply.multiplycontent.com/attachment/0/SsIS6goKCB8
   AAHASYyY1/Kelompok%206%20-
   %20XI%20IPA%202.pptx?nmid=286702835
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)
 http://id.wikipedia.org/wiki/Kultur_jaringan
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)
 Gambar                                     1.1                           →
   http://www.invir.com/latihan/sma3uasbio07/U01U3EBT0123000050A.gif
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)
 Gambar 1.2 → http://3.bp.blogspot.com/_je2wUy-
   Dzmo/SdqjsuIQOuI/AAAAAAAAAAM/YIlgNPigUA0/s320/kultur.jpg
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)
 http://www.smallcrab.com/others/474-mengenal-kultur-jaringan
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)



KULTUR JARINGAN                                                            13
 http://nicedaysblue.web.id/index.php/my-project/39-science-and-tech/62-kultur-
   jaringan
   (Selasa, 26 Januari 2010 jam 15.00 WIB)




KULTUR JARINGAN                                                                14

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Tags:
Stats:
views:42029
posted:2/9/2010
language:Indonesian
pages:14