Kultur jaringan merupakan istilah untuk perisitiwa kloning yang dilakukan pada tumbuhan. Penggunaan kata kultur didasari pada prinsip kerjanya yang mengkultur jaringan atau sel tumbuhan sehingga tumbuh menjadi individu baru dengan memanfaatkan sifat totipotensi, yaitu kemampuan sel-sel tertentu untuk tumbuh menjadi individu baru yang sama persis dengan induknya. Dengan kata lain, kultur jaringan dapat diartikan sebagai teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang didasari pada sifat totipotensi dasar tumbuhan tersebut. Sifat totipotensi yang dimiliki oleh tumbuhan memungkinkan sel tumbuhan dalam proses kultur jaringan untuk berkembang menjadi tumbuhan lengkap.
Agar berhasil, kultur jaringan harus dilakukan dengan media dan kondisi yang memungkinkan. Salah satu kelebihan teknik kultur jaringan adalah dapat menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah yang banyak dengan waktu relatif singkat. Pada kesempatan ini, akan dibahasa macam-macam kultur jaringa, prinsip serta prosedur kultur jaringan.
Langkah awal dalam pembuatan kultur jaringan adalah pemilihan eksplan, yaitu bagian tumbuhan yang akan dikultur pada suatu medium. Biasanya, eksplan yang digunakan diambil dari bagian atau organ tumbuhan yang sel-selnya masih aktif membelah.
Berdasarkan bagian tanaman yang dijadikan sebagai eksplan, kultur jaringan dapat dibedakan menjadi enam macam, yaitu:
1. Kultur meristem : jaringan akar, batang, atau daun yang muda
2. Kultur embrio : menggunakan embrio
3. Kultur anter : menggunakan kepala sari
4. Kultur polen : menggunakan serbuk sari
5. Kultur kloroplas : menggunakan sel jaringan hidup
6. Kultur protoplas : menggunakan kloroplas.
Prinsip teknik kultur jaringan adalah memanfaatkan sifat totipotensi dari bagian tanaman yang sel-selnya masih aktif membelah yang digunakan sebagai eksplan. Eksplan yang steril dikultur dalam botol Erlenmeyer berisi media cair kemudian dipindahkan ke dalam medium padat hingga siap untuk ditanam ke dalam pot pembesaran.
Dalam teknik kultur jaringan digunakan dua medium tumbuh yaitu medium cair dan medium padat. Medium cair digunakan untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk kalus sedangkan medium padat digunakan untuk menumbuhkan kalus hingga terbentuk plantlet.
Di dalam media cair terdapat zat nutrisi dan zat pengatur tumbuh untuk memicu sifat totipotensi eksplan. Agar nutrisi dapat meresap ke dalam eksplan, maka media harus diletakkan di atas shaker selama waktu yang ditentukan.
Dari eksplan akan tumbuh jaringan sperti kalus berwana putih yang setelah terpisah dari eksplan akan dipindahkan ke medium padat. Di dalam media padat terdapat larutan nutrisi, zat pengatur tumbuh, dan agar.
Selain bergantung pada kondisi steril dan mediumnya, keberhasilan dalam kultur jaringan juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti temperatur, cahaya, kelembapan, dan tingkat keasaman (pH). Agar tingkat keberhasilan lebih besar, sebaiknya eksplan diambil dari jaringan muda yang sedang tumbuh dan aktif membelah.
1. Persiapan medium
2. Pemilihan dan pengambilan eksplan
3. Penanaman eksplan
4. Proses pengocokan
5. Pemindahan kalus atau PLB
#1 Persiapan Medium
Media yang digunakan dalam teknik kultur jaringan berupa media cair dan media padat. Keduanya disiapkan di dalam botol Erlenmeyer dan ditutup dengan kain kasa seteril dan lapisan alumunium foil.
Medium padat adalah media yang digunakan untuk menumbuhkan akar dan tunas dari eksplan hingga terbentuk plantlet. Medium padat mengandung unsur makro dan unsur mikro serta hormon pertumbuhan yang disatukan dalam bentuk padat dengan menambakan agar.
Medium cair adalah media yang digunakan untuk memecah kalus menjadi sel tunggal, yaitu sel yang mempunyai sifat totipotensi untuk tumbuh dan membelah diri. Media cair digunakan untuk menumbuhkan eksplan sampai berbentuk kalus.
Botol yang berisi media tersebut kemudian disterilkan dengan cara pemanasan selama kurang lebih dua puuh menit menggunakan autoklaf dengan suhu 120o C dan tekanan 1,5 kg/m2. Setelah disterilkan, media kemudian disimpan di dalam tempat yang steril.
#2 Pemilihan dan Pengambilan Eksplan
Setelah medium disiapkan, tahap selanjutnya adalah pemilihan dan pengambilan eksplan. Eksplan dapat diambil dari bagian yang masih muda dan sel-selnya masih aktif membelah (jaringan meristematik) seperti tunas pucuk, ketiak daun, ujung akar, atau daun muda.
Eksplan yang sudah diambil kemudian disterilkan dengan cara perendaman selama kurang lebih lima menit. dalam larutan kalsium hipoklorit 5%. Selanjutnya, eksplan yang sudah direndam dibilas dengan aquades steril dan siap untuk digunakan.
#3 Penanaman Eksplan
Bahan eksplan yang sudah steril dimasukkan ke dalam ruangan entkas yang steril kemudian bagian luar eksplan dikupas menggunakan pisau tajam yang steril hingga eksplan berukuran 1 - 1,5 mm. Selanjutnya, eksplan dimasukkan ke dalam botol Erlenmeyer yang berisi media cair dan ditutup kembali dengan kain kasa dan alumunium foil.
#4 Proses Pengocokan
Langkah selanjutnya adalah pengocokan. Erlenmeyer yang berisi media cair dan sudah ditanami ekpslan diletakkan di atas meja pengocok atau shaker dengan frekunesi pengocokan sekitar 60-70 kali permenit selama 6 jam. Proses ini dilakukan selama 2 bulan atau kurang.
Pengocokan dilakukan dengan beberapa tujuan antaralain, untuk menggiatkan kontak antara permukaan eksplan dengan larutan media, memudahkan peresapan larutan nutrisi ke dalam jaringan eksplan, melnacarkan sirkulaasi udara, dan menjaga kerseragaman larutan nutrisi dalam media yang digunakan.
#5 Pemindahan PLB
Di dalam media cair, eksplan akan tumbuh membentuk jaringan seperti kalus berwarna putih yang disebut protocorm like body (PLB). Lama-kelamaan PLB akan lepas dari eksplan. PLB yang sudah dilepas dapat dipecah-pecah dan ditumbuhkan menjadi banyak.
PLB yang sudah terbentuk kemudian dipindahkan ke dalam media padat untuk dikulturkan dalam ruang steril dengan suhu, kelembapan, dan instensitas cahaya yang sudah diatur. Di dalam media padat, PLB akan tumbuh menjadi plantlet.
Plantlet yang sudah menghasilkan daun dipindahkan ke botol lain yang berisi media padat agar tidak terlalu padat dalam satu botol. Setelah usia 4-6 bulan, akar, batang, dan daun akan terus tumbuh dan siap untuk dipindahkan ke dalam pot-pot pembesaran.
1. Sifat genetik sama persis dengan induk
2. Dihasilkan tanaman baru yang unggul dan seragam
3. Dihasilkan bibit dalam jumlah besar
4. Dihasilkan tanaman baru dalam waktu lebih cepat
5. Tidak memerlukan areal yang terlalu luas
6. Dapat menghasilkan tanaman bebas virus
7. Sebagai sarana melestarikan plasma nutfah
8. Menciptakan varietas baru dengan rekayasa genetika
9. Memungkinkan perkembangbiakan tanaman obat lebih cepat
10. Melestarikan tanaman yang hampir punah.
Agar berhasil, kultur jaringan harus dilakukan dengan media dan kondisi yang memungkinkan. Salah satu kelebihan teknik kultur jaringan adalah dapat menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah yang banyak dengan waktu relatif singkat. Pada kesempatan ini, akan dibahasa macam-macam kultur jaringa, prinsip serta prosedur kultur jaringan.
Macam Kultur Jaringan
Teknik kultur jaringan disebut juga dengan perkembangbiakan in vitro karena sel atau jaringan tanaman ditumbuhkan di dalam botol yang telah diisi media tumbuh dan dilengkapi dengan hormon pertumbuhan yang dibutuhkan.Langkah awal dalam pembuatan kultur jaringan adalah pemilihan eksplan, yaitu bagian tumbuhan yang akan dikultur pada suatu medium. Biasanya, eksplan yang digunakan diambil dari bagian atau organ tumbuhan yang sel-selnya masih aktif membelah.
Berdasarkan bagian tanaman yang dijadikan sebagai eksplan, kultur jaringan dapat dibedakan menjadi enam macam, yaitu:
1. Kultur meristem : jaringan akar, batang, atau daun yang muda
2. Kultur embrio : menggunakan embrio
3. Kultur anter : menggunakan kepala sari
4. Kultur polen : menggunakan serbuk sari
5. Kultur kloroplas : menggunakan sel jaringan hidup
6. Kultur protoplas : menggunakan kloroplas.
Prinsip dalam Teknik Kultur Jaringan
Teknik kultur jaringan harus dilakukan dalam kondisi yang steril. Mulai dari tempat, alat, bahan, hingga pelaku kultur jaringan harus benar-benar steril. Oleh karena itu, sebelum digunakan, alat-alat yang dibutuhkan harus disterilkan terlebih dahulu dengan autoklaf.Prinsip teknik kultur jaringan adalah memanfaatkan sifat totipotensi dari bagian tanaman yang sel-selnya masih aktif membelah yang digunakan sebagai eksplan. Eksplan yang steril dikultur dalam botol Erlenmeyer berisi media cair kemudian dipindahkan ke dalam medium padat hingga siap untuk ditanam ke dalam pot pembesaran.
Dalam teknik kultur jaringan digunakan dua medium tumbuh yaitu medium cair dan medium padat. Medium cair digunakan untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk kalus sedangkan medium padat digunakan untuk menumbuhkan kalus hingga terbentuk plantlet.
Di dalam media cair terdapat zat nutrisi dan zat pengatur tumbuh untuk memicu sifat totipotensi eksplan. Agar nutrisi dapat meresap ke dalam eksplan, maka media harus diletakkan di atas shaker selama waktu yang ditentukan.
Dari eksplan akan tumbuh jaringan sperti kalus berwana putih yang setelah terpisah dari eksplan akan dipindahkan ke medium padat. Di dalam media padat terdapat larutan nutrisi, zat pengatur tumbuh, dan agar.
Selain bergantung pada kondisi steril dan mediumnya, keberhasilan dalam kultur jaringan juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti temperatur, cahaya, kelembapan, dan tingkat keasaman (pH). Agar tingkat keberhasilan lebih besar, sebaiknya eksplan diambil dari jaringan muda yang sedang tumbuh dan aktif membelah.
Prosedur Kultur Jaringan
Kultur jaringan dilakukan berdasarkan tahapan sesuai dengan prosedurnya. Secara umum, prosedur kultur jaringan terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:1. Persiapan medium
2. Pemilihan dan pengambilan eksplan
3. Penanaman eksplan
4. Proses pengocokan
5. Pemindahan kalus atau PLB
#1 Persiapan Medium
Media yang digunakan dalam teknik kultur jaringan berupa media cair dan media padat. Keduanya disiapkan di dalam botol Erlenmeyer dan ditutup dengan kain kasa seteril dan lapisan alumunium foil.
Medium padat adalah media yang digunakan untuk menumbuhkan akar dan tunas dari eksplan hingga terbentuk plantlet. Medium padat mengandung unsur makro dan unsur mikro serta hormon pertumbuhan yang disatukan dalam bentuk padat dengan menambakan agar.
Medium cair adalah media yang digunakan untuk memecah kalus menjadi sel tunggal, yaitu sel yang mempunyai sifat totipotensi untuk tumbuh dan membelah diri. Media cair digunakan untuk menumbuhkan eksplan sampai berbentuk kalus.
Botol yang berisi media tersebut kemudian disterilkan dengan cara pemanasan selama kurang lebih dua puuh menit menggunakan autoklaf dengan suhu 120o C dan tekanan 1,5 kg/m2. Setelah disterilkan, media kemudian disimpan di dalam tempat yang steril.
#2 Pemilihan dan Pengambilan Eksplan
Setelah medium disiapkan, tahap selanjutnya adalah pemilihan dan pengambilan eksplan. Eksplan dapat diambil dari bagian yang masih muda dan sel-selnya masih aktif membelah (jaringan meristematik) seperti tunas pucuk, ketiak daun, ujung akar, atau daun muda.
Eksplan yang sudah diambil kemudian disterilkan dengan cara perendaman selama kurang lebih lima menit. dalam larutan kalsium hipoklorit 5%. Selanjutnya, eksplan yang sudah direndam dibilas dengan aquades steril dan siap untuk digunakan.
#3 Penanaman Eksplan
Bahan eksplan yang sudah steril dimasukkan ke dalam ruangan entkas yang steril kemudian bagian luar eksplan dikupas menggunakan pisau tajam yang steril hingga eksplan berukuran 1 - 1,5 mm. Selanjutnya, eksplan dimasukkan ke dalam botol Erlenmeyer yang berisi media cair dan ditutup kembali dengan kain kasa dan alumunium foil.
#4 Proses Pengocokan
Langkah selanjutnya adalah pengocokan. Erlenmeyer yang berisi media cair dan sudah ditanami ekpslan diletakkan di atas meja pengocok atau shaker dengan frekunesi pengocokan sekitar 60-70 kali permenit selama 6 jam. Proses ini dilakukan selama 2 bulan atau kurang.
Pengocokan dilakukan dengan beberapa tujuan antaralain, untuk menggiatkan kontak antara permukaan eksplan dengan larutan media, memudahkan peresapan larutan nutrisi ke dalam jaringan eksplan, melnacarkan sirkulaasi udara, dan menjaga kerseragaman larutan nutrisi dalam media yang digunakan.
#5 Pemindahan PLB
Di dalam media cair, eksplan akan tumbuh membentuk jaringan seperti kalus berwarna putih yang disebut protocorm like body (PLB). Lama-kelamaan PLB akan lepas dari eksplan. PLB yang sudah dilepas dapat dipecah-pecah dan ditumbuhkan menjadi banyak.
PLB yang sudah terbentuk kemudian dipindahkan ke dalam media padat untuk dikulturkan dalam ruang steril dengan suhu, kelembapan, dan instensitas cahaya yang sudah diatur. Di dalam media padat, PLB akan tumbuh menjadi plantlet.
Plantlet yang sudah menghasilkan daun dipindahkan ke botol lain yang berisi media padat agar tidak terlalu padat dalam satu botol. Setelah usia 4-6 bulan, akar, batang, dan daun akan terus tumbuh dan siap untuk dipindahkan ke dalam pot-pot pembesaran.
Manfaat atau Keuntungan Kultur Jaringan
Pada dasarnya, teknik kultur jaringan terus dikembangkan karena memberikan beberapa manfaat atau keuntungan yang lebih baik dibanding teknik lain. Berikut beberapa keuntungan teknik kultur jaringan:1. Sifat genetik sama persis dengan induk
2. Dihasilkan tanaman baru yang unggul dan seragam
3. Dihasilkan bibit dalam jumlah besar
4. Dihasilkan tanaman baru dalam waktu lebih cepat
5. Tidak memerlukan areal yang terlalu luas
6. Dapat menghasilkan tanaman bebas virus
7. Sebagai sarana melestarikan plasma nutfah
8. Menciptakan varietas baru dengan rekayasa genetika
9. Memungkinkan perkembangbiakan tanaman obat lebih cepat
10. Melestarikan tanaman yang hampir punah.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.