5.4. Kultur Meristem 5.4.1. Definisi Kultur Meristem
Kultur meristem adalah salah satu teknik dalam kultur jaringan tanaman dengan menggunakan jaringan meristematik atau jaringan muda sebagai eksplannya. Jaringan Meristem atau meristematik merupakan kumpulan sel-sel yang aktif membelah pada tempat tertentu pada tanaman, dimana sel-sel tersebut akan membentuk sistem jaringan secara permanen seperti akar, tunas, daun, bunga dan lain-lain. Sel-sel jaringan meristem mempunyai kemampuan embrionik yang dapat membelah tanpa batas untuk membentuk jaringan dewasa untuk kemudian menjadi organ-organ organ-organ tanaman. Berdasarkan letaknya jaringan meristem dibedakan menjadi tiga macam yaitu: 1. Meristem apikal Adalah meristem yang terdapat pada ujung akar dan pada ujung batang. Meristem apikal selalu menghasilkan sel-sel untuk tumbuh memanjang. Pertumbuhan memanjang akibat aktivitas meristem apikal disebut pertumbuhan primer. Jaringan yang terbentuk dari meristem apikal disebut jaringan primer. 2. Meristem interkalar (meristem antara) Adalah meristem yang terletak diantara jaringan meristem primer dan jaringan dewasa. Contoh tumbuhan yang memiliki meristem interkalar adalah batang rumput-rumputan (Graminae). Pertumbuhan sel meristem interkalar menyebabkan menyebabkan pemanjangan batang lebih cepat, sebelum tumbuhnya bunga. 3. Meristem lateral (meristem samping) Adalah meristem yang menyebabkan pertumbuhan skunder. Pertumbuhan sekunder adalah proses pertumbuhan yang menyebabkan menyebabkan bertambah besarnya akar dan batang tumbuhan. Meristem lateral disebut juga sebagai kambium. Kambium terbentuk dari dalam jaringan meristem yang telah ada pada akar dan batang dan membentuk jaringan sekunder pada bidang yang sejajar dengan akar dan batang.
Gambar 5.1. Jaringan meristematik pada tanaman. (Sumber: Erik, 2011).
Pada umumnya jaringan meristematik yang dikultur dapat berupa meristem pucuk terminal atau meristem tunas aksilar. Dalam kultur meristem, perkembangan diarahkan untuk mendapatkan tanaman sempurna dari jaringan meristem tersebut dan dapat sekaligus diperbanyak.
5.4.2. Tujuan dari Kultur Meristem
Tujuan dari aplikasi kultur meristem diantaranya adalah untuk memperbanyak tanaman, terutama tanaman hortikultura. Hal ini disebabkan karena sel-sel meristem pada umumnya stabil. Proses mitosis pada sel-sel meristem terjadi bersama dengan pembelahan sel yang berkesinambungan, sehingga ekstra duplikasi DNA dapat dihindarkan. Hal ini pula yang menyebabkan tanaman hasil kultur meristem identik dengan tanaman donornya (Gunawan, 1988). Jaringan meristem merupakan jaringan vegetatif sehingga plantlet yang dihasilkannya pun merupakan suatu klon. Oleh karena it u kelompok tanaman yang dihasilkan dari kultur meristem sering disebut mericlone. Selain dari perbanyakan tanaman aplikasi kultur meristem lainnya ialah menciptakan tanaman yang bebas virus. Menurut Gautheret (1982, dalam Gunawan 1988), aktivitas kultur meristem yang mengeliminasi virus pada tanaman diawali oleh penelitian dari seorang biokemis yaitu Stanley. Pada saat itu ia sedang bekerja dengan kultur akar tomat untuk menumbuhkan virus yang diisolasi. Dalam subkltur, ada akar yang tidak mengandung virus,
terutama bila eksplan yang dikultur berukuran kecil. Pada tahun 1952, Morel dan Martin merupakan orang pertama yang berhasil menumbuhkan meristem tanaman dahlia yang terserang virus dan memperoleh tanaman yang bebas virus. Setelah itu penggunaan kultur meristem terhadap berbagai jenis tanaman banyak dikembangkan. Tujuan lain dari pengaplikasian kultur meristem ialah untuk memperoleh pengetahuan tentang peranan nutrisi dan hormon terhadap proses diferensiasi serta pertumbuhan pada embrio somatik maupun tunas, dan sering diaplikasikan untk menyimpan plasma nutfah.
5.4.3. Keunggulan Kultur Meristem
Kultur meristem lebih praktis sebagai cara perbanyakan klon yang cepat dan bebas penyakit. Berikut ini merupakan table jenis tanaman yang berhasil dibebas viruskan karena diperbanyak secara kultur meristem:
Tabel 5.1. Beberapa jenis tanaman yang telah berhasil dibebaskan dari virus mela lui kultur meristem (Sumber: Anonim, 2010).
Keberhasilan dari kultur meristem ini tergantung pada beberapa faktor, diantaranya media kultur, keadaan fisiologis eksplan dan lingkungan fisik tumbuh. Sering terjadi bahwa jaringan meristem yang ditanam tidak menunjukkan proses morfogenesis, hal ini disebabkan sel-sel dari eksplan tidak mengadakan pembelahan dan berdiferensiasi. Jaringan meristem merupakan jaringan yang sel-selnya aktif membelah, biasanya jaringan ini akan mempunyai daya hidup yang lebih besar dan dapat beregenerasi dengan baik apabila ditanam bersama dengan daun primordianya. Akan tetapi lebih disarankan apabila tujuannya untuk mendapatkan tanaman bebas virus sebaiknya meristem ditanam tanpa disertakan daun primordia.
5.4.4. Mekanisme Kultur Meristem
Pada tahun 1960 Morel berhasil memperbanyak tanaman Cymbidium yang bebas virus. Dari hasil perbanyakan kultur meristem anggrek tersebut, Morel menemukan pembentukan kalus terlebih dahulu. Dan dari kalus tersebut kemudian membentuk struktur yang serupa dengan perkembangan awal dari perkecambahan biji anggrek sebelum menjadi tanaman. Struktur tersebut disebut dengan protocorm. Protocorm akan memperbanyak diri menjadi massa protocorm yang baru apabila ditumbuhkan pada media tumbuh yang sama dan akan tumbuh menjadi tanaman lengkap (plantlet) apabila dipindahkan ke media pendewasaan dan perakaran. Berbeda dengan Morel yang telah berhasil mengklonkan tanaman anggrek melalui protocorm, Hussey dan Stacey (1960) memperbanyak tanaman kentang secara massal yang bebas virus melalui subkultur tunas aksiler secara berulang. Eksplan tunas kentang yang sudah bebas virus dijadikan eksplan awal ditumbuhkan pada media perbanyakan yang menghasilkan tunas dengan buku-buku yang mengandung tunas ketiak disetiap bukunya. Tiap bulan dapat dihasilkan rata-rata 3-5 buku. Setiap empat minggu buku-buku tersebut dipotong untuk dikulturkan ke media baru. Setelah empat minggu dipotong-potong lagi. Demikian seterusnya sehingga dalam satu tahun dapat dihasilkan jutaan tanaman. Di Indonesia sendiri, perbanyakan tanaman melalui kultur meristem telah dilakukan oleh Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa) Lembang. Bertujuan untuk mengeliminasi virus dari tanaman kentang. Dengan langkah sebagai berikut: 1.
Eksplan yang digunakan adalah tunas-tunas yang tumbuh dari umbi berukuran 3-5 cm. Titik tumbuh / jaringan meristem yang diambil berukuran 0.25-0.4 mm dengan menggunakan skalpel atau jarum. Pengambilan meristem dilakukan dibawah mikroskop binokuler (pembesaran 25-40 kali) dalam lingkungan steril (dalam laminar airflow).
2.
Meristem ditanam secara in vitro pada media dasar MS yang ditambah suplemen sukrosa 30 g/l, myo-inositol 100 mg/l, GA3 0.1-0.25 mg/l, agar 7 g/l, pH 5.6-5.7. Biakan kemudian diinkubasi di ruang kultur dengan suhu 20-22oC, dengan diberi penerangan 1000-2000 lux selama 16 jam per hari.
3.
Subkultur dilakukan setelah jaringan meristem tumbuh dan berkembang menjadi plantlet. Pada umumnya jaringan meristem akan tumbuh dan berkembang menjadi plantlet setelah 3-6 bulan stelah tanam.
4.
Plantlet kemudian diperbanyak dengan metoda penanaman stek satu buku pada media MS yang diperkaya air kelapa 100 ml/l, gula 30 g/l, GA3 0.15 mg/l, agar 7 g/l, pH 5.7.
5.
Biakan disimpan pada kondisi yang sama dengan kultur meristem. Stek mikro tersebut umumnya dapat diperbanyak kembali setelah berumur 3-5 minggu.
Gambar 5.2. Skema perbanyakan tanaman kentang bebas virus Ket.: (A). Persiapan bahan tanaman; (B) Sterilisasi eksplan (dilakukan dalam laminar); (C). Isolasi meristem (dilakukan di bawah mikroskop dan pemotongan meristem menggunakan jarum suntik); (D) Penanaman dan pertumbuhan meristem pada media kultur dan setelah aklimatisasi (Sumber: Gunawan, 1988).
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Sterilisasi Media Kultur Jaringan Invitro. http://sterilisasimediakulturjaring aninvitro.blogspot.com/2010/08/kultur-meristem.html. Diakses pada 1 Mei 2013, pukul 19.36 WIB. Erik.
2011. Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan. http://erickbio.files.wordpre ss.com/2011/07/t umbuhan.png. Diakses pada 1 Mei 2013, pukul 19.31 WIB.
Gunawan, L.W. 1988. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Depdikbud Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi PusatAntar Universitas Bioteknologi IPB. Bogor . Yuliarti, Nurheti. 2010. Kultur Jaringan Tanaman Skala Rumah Tangga. Lilly Publisher. Yogyakarta.
