TUGAS MAKALAH MATAKULIAH KULTUR JARINGAN TUMBUHAN
“KULTUR SUSPENSI SEL”
Oleh KELOMPOK VIII : KURNIAWAN
N111 12 322
MUTMAINNAH
N111 12 331
BUDIMAN YASIR
N111 12 33
!AKULTAS !ARMASI UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2"1
TUGAS MAKALAH MATAKULIAH KULTUR JARINGAN TUMBUHAN
“KULTUR SUSPENSI SEL”
Oleh KELOMPOK VIII : KURNIAWAN
N111 12 322
MUTMAINNAH
N111 12 331
BUDIMAN YASIR
N111 12 33
!AKULTAS !ARMASI UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2"1
BAB I PENDAHULUAN I#1#
L$%$& Bel$'$()
Kultur Kultur jaringa jaringan n sering sering disebut disebut juga perbanyak perbanyakan an tanaman tanaman secara in vitro, yaitu budidaya tanaman yang dilaksanakan dalam botol-botol dengan
media khusus dan alat-alat yang serba steril. Sistem perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan ini dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yang banyak dan dalam waktu yang singkat. Tanaman baru yang dihasilkkan mempuny mempunyai ai sifat-si sifat-sifat fat biologis biologis yang yang sama dengan dengan sifat sifat indukny induknya. a. Sistem Sistem budidaya jaringan juga memiliki keuntungan lain yaitu penghematan tenaga, waktu, tempat dan biaya (1. !elaksanaan perbanyakan tanaman di "ndonesia dengan sistem kultur jaringan sampai saat ini memang masih terbatas terbatas di kalangan kalangan ilmuwan, ilmuwan, penelit penelitii pada perkebu perkebunan nan,, instans instansii yang yang terkait terkait dengan dengan pertani pertanian, an, biologi biologi,, farmasi dan di kalangan perguruan tinggi. Sumber informasi tentang kultur jaringan juga masih sangat minim, hanya sesekali sesekali dapat diketahui diketahui melalui sarana sarana komunik komunikasi asi surat surat kabar kabar,, majalah, majalah, radio, radio, tele#isi tele#isi.. Sumber Sumber pustak pustaka a mengenai mengenai petunju petunjuk k praktis praktis pelaksan pelaksanaan aan kultur kultur jaringa jaringan n juga masih masih sulit sulit didapatk didapatkan, an, kalaupu kalaupun n ada masih masih sangat sangat sukar sukar dimenger dimengerti ti oleh kalangan kalangan petan petani. i. !ada !adahal hal perb perbany anyaka akan n tana tanaman man deng dengan an siste sistem m kultu kulturr jaring jaringan an memp mempun unya yaii pros prospe pek k yang ang sang sangat at baik baik diha dihari ri-h -har arii mend mendat atan ang, g, seba sebab b perbanyakan tanaman dengan s"stem ini memiliki banyak keuntungan baik dari segi hasil, biaya, tenaga, tempat maupun waktu ( Sriyanti dan Wijayani 1994 dalam Prasetyo 2009.
Teknik kultur kultur jaringan jaringan menuntut menuntut syaratsyarat-sya syarat rat tertentu tertentu yang yang harus harus dipenuhi dalam pelaksanaannya. Syarat pokok pelaksanaan kultur jaringan adala adalah h
labo laborat ratori orium um
deng dengan an
sega segala la
fasil fasilita itasn snya ya..
$abo $aborat ratori orium um harus harus
menyediakan alat-alat kerja, sarana pendukung terciptanya kondisi aseptic terkendali dan fasilitas dasar seperti, air, listrik dan bahar bakar (1. !elaksanaan kultur jaringan memerlukan juga perangkat lunak yang memenuhi syarat kimia, proses fisiologi tanaman (biokimia dan fisika dan berbagai berbagai macam pekerjaan analitik. %alam melakukan melakukan pelaksanaan pelaksanaan kultur jaringan, jaringan, pelaksana harus harus mempunyai latar belakang belakang ilmu-ilmu dasar dasar tertentu yaitu botani, fisiologi tumbuhan, kimia dan fisika yang memadai. !elaksana akan berkecimpung dalam pekerjaan yang berhubungan erat dengan ilmuilmu dasar tersebut. !elaksana juga dituntut dalam hal ketrampilan kerja, ketekunan dan kesabaran yang tinggi serta harus bekerja intensif ( Sriyanti dan Wijayani 1994 dalam Prasetyo 2009 .
Kultur jaringan sudah diakui sebagai metode baru dalam perbanyakan tanaman. Tanaman yang pertama berhasil diperbanyak secara besar-besaran melalui kultur jaringan adalah tanaman anggrek, menyusul berbagai tanaman hias, sayuran, buah-buahan, pangan dan tanaman hortikultura lainnya. Selain itu juga saat ini telah telah dikemban dikembangkan gkan tanaman tanaman perkebu perkebunan nan dan tanaman tanaman kehutan kehutanan an melalui melalui teknik teknik kultur kultur jaringan jaringan.. Terutama rutama untuk untuk tanaman tanaman yang yang secara ekonomi menguntungkan untuk diperbanyak melalui kultur jaringan, sudah banyak dilakukan secara industrial. &amun ada beberapa tanaman yang yang tidak tidak mengun menguntu tungk ngkan an bila bila dikemb dikemban angk gkan an denga dengan n kultu kulturr jarin jaringan gan,, misalnya' misalnya' kecepatan kecepatan multiplikasinya multiplikasinya terlalu rendah, terlalu banyak langkah untuk mencapai tanaman sempurna atau terlalu tinggi tingkat penyimpangan genetik (1. Salah satu tipe kultur jaringan yaitu kultur suspensi sel dimana metode ini banyak digunakan dalam bidang farmasi karena kultur suspensi sel dapat dima dimanf nfaa aatk tkan an untu untuk k memp mempro rodu duks ksii suat suatu u at at lang langsu sung ng dari dari sel sel tanp tanpa a membentuk tanaman lengkap baru. )leh karena itu dalam makalah ini akan dibahas mengenai *Kultur Suspensi+
I#2#
R*+*,$( M$,$l$h
erdasarkan latarbelakang diatas maka dapat dirumuskan beberapa masalah terkait dengan kultur suspensi sel yaitu a. b. c. d.
pa yang yang dimaksu dimaksud d dengan dengan Kultur Kultur Suspe Suspensi nsi Sel/ Sel/ pa sajaka sajakah h tipe-tipe tipe-tipe Kultu Kulturr Suspens Suspensii Sel/ pa sajak sajakah ah keguna kegunaan an Kultur Kultur Suspe Suspensi nsi Sel/ Sel/ aga agaim iman anak akah ah taha tahapa pann-ta taha hapa pan n yang ang dila dilaku kuka kan n
dala dalam m
Kultu ultur r
Suspensi Sel/ e. agaimanakah agaimanakah proses penyimpanan penyimpanan Kultur Suspensi Suspensi Sel/ f. pa sajakah sajakah masalahmasalah-mas masalah alah dalam dalam proses proses Kultur Kultur Susp Suspensi ensi Sel/ g. agaimanakah agaimanakah penggunaan penggunaan Kultur Kultur Suspensi Suspensi Sel di di "ndonesia/ "ndonesia/ I#3#
T*-*$( .$( M$(/$
%$erdasarkan latarbelakang dan rumusan masalah maka, makalah ini mempunyai tujuan dan manfaat yaitu a. b. c. d.
0engetah 0engetahui ui pengert pengertian ian Kultur Kultur Suspe Suspensi nsi Sel. Sel. 0engetah 0engetahui ui tipe-tip tipe-tipe e Kultu Kulturr Suspens Suspensii Sel. Sel. 0engetah 0engetahui ui keguna kegunaan an Kultu Kulturr Suspen Suspensi si Sel. Sel. 0engetah 0engetahui ui tahapan-ta tahapan-tahap hapan an yang dilakukan dilakukan dalam dalam Kultur Kultur Suspensi Suspensi
Sel. e. 0engetahui 0engetahui proses penyimpanan penyimpanan Kultur Suspensi Suspensi Sel. f. 0eng 0enget etah ahui ui mas masalah alah-m -mas asal alah ah yang ang timb timbul ul dalam alam pros proses es Kult Kultur ur Suspensi Sel. g. 0engetahui 0engetahui penggunaa penggunaan n Kultur Kultur Suspensi Suspensi Sel di di "ndonesia. "ndonesia.
BAB II PEMBAHASAN II#1 II#1##
Pe() Pe()e& e&%0 %0$( $( K*l% K*l%*& *& J$&0 J$&0() ()$( $(
Kultu Kulturr jaring jaringan an atau atau budid budiday aya a in #itro #itro adal adalah ah suatu suatu metode metode untuk untuk mengisol mengisolasi asi bagian bagian dari tanaman tanaman seperti seperti protopla protoplasma, sma, sel, jaringan jaringan atau atau organ yang serba steril, ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik, sehingga bagianbagi bagian an ters terseb ebut ut dapa dapatt memp memper erba bany nyak ak diri diri dan dan bere berege gene nera rasi si menj menjad adii tanaman yang lengkap (. Kultur Kultur jaringa jaringan n ( tissue culture sampaii saat saat ini ini digu digunak nakan an seba sebaga gaii culture sampa suatu istilah umum yang meliputi pertumbuhan kultur secara aseptik dalam wadah yang umumnya tembus cahaya. Seringkali kultur aseptik disebut juga kultur in #itro yang artinya sebenarnya adalah kultur di dalam gelas (. %alam pelaksanaannya dijumpai beberapa tipe-tipe kultur, yakni' 1. Kultur biji (seed culture, kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji atau seedling (. . Kultur organ (organ culture, merupakan budidaya yang bahan tanamnya mengguna menggunakan kan organ, organ, seperti seperti ujung ujung akar, akar, pucuk pucuk aksilar aksilar,, tangkai tangkai daun, daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll (. 2. Kultur kalus ( callus merupakan kultur yang culture, mengg menggun unak akan an jaring jaringan an (seku (sekumpu mpula lan n sel sel bias biasany anya a
berup berupa a jaring jaringan an
parenkim sebagai bahan eksplannya. !otensi terbesar penggunaan kultur kalus adalah dimana sel3sel kalus dapat dipisahkan dan diinduksi untuk berdiferensiasi berdiferensiasi menjadi embriosomatic. Secara morfologi, embrio ini mirip dengan yang ada pada biji, tapi tidak seperti embrio biji, mereka secara genetik bersifat identik dengan tanaman tua, jadi segregasi seksual materi genetik tidak terjadi. Karena 1 milimeter kalus berisi ribuan sel, masing3 masi masing ng memi memili liki ki kema kemamp mpua uan n untu untuk k memb memben entu tuk k embr embrio io,, sehi sehing ngga ga kecepatan multiplikasi sangat tinggi. Kultur kalus dapat dilakukan pada media cair dan embrio berkembang sebagai indi#idu terpisah, sehingga penang penanganan anan kultur kultur relatif relatif mudah. mudah. erikut erikut secara secara umum aplikas aplikasii kultur kultur kalus ('
a. %alam lam beber berapa hal, perlu rlu fase ase per pertumb tumbu uhan kalus sebel belum regenerasi #ia somatic embryogenesis atau organogenesis. b. 4ntuk menghasilkan menghasilkan #arian somaklonal somaklonal (genetic (genetic atau epigenet epigenetic. ic. c. Sebagai Sebagai bahan bahan awal awal kultur kultur protoplas protoplas dan dan kultur kultur suspens suspense e ( suspension cultures). d. 4ntuk 4ntuk produ produksi ksi metab metabolit olit sekund sekunder er . e. %igunak %igunakan an untuk untuk seleksi seleksi in #itro #itro.. 5. Kultur suspensi sel (suspension culture adalah kultur yang menggunakan
media media cair cair dengan dengan pengo pengocok cokan an yang yang terus terus mener menerus us meng menggu gunak nakan an shak shaker er dan meng mengg gunak unakan an sel sel
atau atau agre agrega gatt
sel sel
seba sebaga gaii
baha bahan n
eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meriste meristem. m. Kultur Kultur suspens suspensii sel dapat dapat dimanfa dimanfaatka atkan n untuk untuk memprod memproduks uksii suatu at langsung dari sel tanpa membentuk tanaman lengkap baru. 6atat bisa meliputi massa sel atau ekstrak bahan kimia. Kultur seperti ini serupa dengan kultur mikroorganisme. Sel 3 sel yang digunakan dapat direkayasa secara genetik untuk meningkatkan sintesa at tertentu (. 7. Kultur protoplasma, protoplasma, eksplan eksplan yang yang digunakan digunakan adalah adalah sel sel yang telah dilepas dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan enim. !rotoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya selnya kembali. kembali. Kultur Kultur protopla protoplas s biasany biasanya a untuk untuk keperlua keperluan n hibridis hibridisasi asi somat somatik ik atau fusi sel soma (fusi (fusi protopl protoplas as baik intrasp intraspesif esifik ik maupun maupun interspesifik (. 8. Kultur haploid adalah kultur yang yang berasal berasal dari bagian reproduktif reproduktif tanaman, yakni kepala sari atau anther (kultur anther9kultur mikrospora, tepung sari sari atau atau polle pollen n (kutu (kuturr polle pollen, n, o#ule o#ule (kultu (kulturr o#ule o#ule, , sehing sehingga ga dapat dapat dihasilkan tanaman haploid (. :. Kult Kultur ur 0eri 0erist stem em "stilah meristem seringkali digunakan untuk menyebutkan ujung tunas dari tunas tunas apika apikall atau atau later lateral. al. 0erist 0eristem em seben sebenarn arnya ya adala adalah h apika apikall dome dome dengan primordia daun terkecil, biasanya berdiameter kurang dari mm. Keuntungan penggunaan meristem adalah kemungkinan besar bebas dari (misalnya a untuk untuk eradika eradikasi si #irus #irus dan meminima meminimalisa lisasi si pathogen internal (misalny
terjadinya #ariasi kimera pada kultur. Kerugian utamanya adalah sangat rentan rentan terhada terhadap p kerusak kerusakan an dan memerluk memerlukan an pengerj pengerjaan aan yang yang sangat sangat detil9t detil9telit elitii di bawah bawah mikrosk mikroskop. op. !rasyar !rasyarat at kultur kultur sama dengan dengan eksplan eksplan yang yang lebih lebih besar besar,, hanya hanya ketidak ketidakberh berhasil asilan an kultur kultur awal awal mungkin mungkin cukup cukup tinggi. erikut aplikasi kultur meristem secara umum yaitu (' a. !roduks !roduksii tana tanaman man bebas bebas #irus. #irus. b. !roduksi !roduksi massal massal genotype genotype dengan karakteristik karakteristik yang yang diinginkan. diinginkan. c. 0emf 0emfas asil ilit itas asii pert pertuk ukar aran an eksp ekspla lan n anta antarr loka lokas si (prod produk uksi si baha bahan n tanaman yang bersih. d. Cryopreservation (penyimpanan pada suhu -1;< o= atau konser#asi plasma nutfah secara in #itro. II#2# I#2#
Me% Me%.e .e K*l K*l%*& %*& S* S*,e( ,e(,0 ,0
da beberapa beberapa metode kultur suspensi suspensi yang telah dikembangkan. dikembangkan. >eorge dan Sherington (1;<5 dalam Sri ?utami (@@; menetapkan dua tipe utama kultur suspensi, yaitu (2' 1. Batch cultures , yaitu sel-sel ditumbuhkan dengan pemberian nutrisi dalam medium dengan #olume tertentu sampai tumbuh. . Continuous cultures , yaitu sel ditumbuhkan dan dipelihara di dalam media nutrisi steril yang selalu diganti-ganti. Semu Semua a tekn teknik ik kult kultur ur susp suspen ensi si meng menggu guna naka kan n bebe bebera rapa pa meto metode de penggocokan penggocokan media kultur untuk memastikan terjadinya pembelahan sel dan pertukaran gas (2. Batch Batch cultures cultures dimulai dengan inokulasi sel ke dalam media nutrisi dengan #olume tertentu. Selama pertumbuhan jumlah sel akan meningkat sampai nutrisi di dalam media habis atau terjadi akumulasi at penghambat. Aolume yang biasa digunakan berkisar 1@@ ml dalam Brlenmeyer 1.@@@ ml. dioperas rasika ikan n pada pada kecep kecepata atan n 2@-1 2@-1<@ <@ rpm rpm dengan dengan or!ital Sha Shaer er diope or!ital motion motion sekitar 2 cm. lternatif lain yang dapat dalam kultur ini, yaitu dengan sistem pemutaran (2.
digunakan n untuk untuk memperol memperoleh eh keseimb keseimbanga angan n Cont Contin inuo uous us cult cultur ures es digunaka pertumbuhan, karena dalam Batch cultures sulit untuk mendapatkan tingkat produksi yang stabil dengan sel-sel baru yang mempunyai ukuran tetap dan komposis komposisii yang yang seimban seimbang. g. 4ntuk 4ntuk itu diperlu diperlukan kan subkultu subkulturr secara secara periodi periodik, k, terutama terutama pada pada waktu waktu populas populasii sel menjadi menjadi berlipat berlipat ganda. ganda. Keseimb Keseimbang angan an pert pertum umbu buha han n hany hanya a dipe dipero role leh h deng dengan an meng menggu guna naka kan n cara cara
continuous
khususnya apabila sel-sel tanaman digunakan untuk produksi produksi dalam cultures khususnya skal skala a besa besarr untu untuk k meng mengha hasi silk lkan an meta metabo boli litt prim primer er maup maupun un seku sekund nder er.. Continuous cultures pada dasarnya sama dengan pekerjaan bakteriologi (2. 0enurut mmirato (1;<2 dalam Sri ?utami (@@; abscisic acid (
pada konsentrasi yang tepat efektif untuk menormalkan perkembangan kultur suspensi suspensi sel pada semua sistem berdasarkan berdasarkan wadah9#olume wadah9#olume suspensinya suspensinya (tabung (tabung reaksi reaksi pendek pendek " tabung tabung reaksi reaksi panjang panjang " dan tabung tabung erlenme erlenmeyer yer. . Selai Selain n itu, itu, juga juga mengha menghamba mbatt proli prolifer feras asii abno abnorma rmall yang yang memac memacu u perkeca perkecambah mbahan an dan menormalk menormalkan an pendew pendewasaa asaan. n. pabil pabila a embrio embrio gagal gagal berkembang pada media tanpa suplemen, kombinasi eatin dan dapat memelihara pertumbuhan dan pendewasaan9pemasakan sel (2.
II#3 II#3##
Pe() Pe())* )*($ ($$( $( K*l K*l%* %*&& S*, S*,e( e(,0 ,0 Sel Sel
Kult Kultur ur susp suspen ensi si sel sel tana tanama man n pada pada umum umumny nya a digu diguna naka kan n untu untuk k pene penelit litian ian bioki biokimia mia dari dari fisiol fisiologi ogi sel, sel, pertu pertumbu mbuha han, n, metab metaboli olisme sme,, fusi fusi protopla protoplas, s, transfor transformasi masi dan pada pada skala skala besar besar atau menenga menengah h digunak digunakan an untuk untuk produksi produksi metaboli metabolitt sekund sekunder. er. 4ntuk tujuan tujuan tersebu tersebutt kultur kultur suspen suspensi si ditumbuhkan dalam tabung erlenmeyer yang selalu digogjok dengan mesin yang pendek antara 1shaer dan disubkultur secara teratur dengan inter#al yang minggu ( Schumacher et al# 1994 dalam Sri $utami 2009 . II#3#1# II#3#1# Pe())*($$( Pe())*($$( K*l%*& S*,e(,0 S*,e(,0 *(%*' Pe&%*+*h$( Pe&%*+*h$( T$( T$($+$( $+$(
!ertumbuhan dalam kultur suspensi sel lebih cepat daripada kultur kalu kalus s
dan dan
juga juga lebi lebih h
muda mudah h
diko dikont ntro roll
denga engan n
perg pergan anti tian an maup maupun un
penamba penambahan han media. media. 4ntuk 4ntuk tujuan tujuan mikropr mikropropag opagasi, asi, multipli multiplikas kasii akan akan lebih lebih cepat cepat terjadi terjadi dalam dalam kultur kultur suspen suspensi. si. da da metode metode terjadin terjadinya ya multiplik multiplikasi asi dalam suspensi sel ( %eorge dan Sherrington 19&4 dalam Sri $utami 2009 . 1. !embentukan !embentukan tanaman tanaman melalui melalui embrio embrio somatik somatik di di dalam kultur suspensi. suspensi. . !embentukan !embentukan tanaman tanaman yang yang berasal berasal dari sel tunggal tunggal dan9atau dan9atau agregat agregat sel dari suspensi yang selanjutnya diletakkan pada media padat dan tumbuh menjadi koloni kalus dan beregenerasi menjadi tanaman. II#3#2#4Pe())*($$( K*l%*& S*,e(,0 *(%*' !*,0 P&%l$,
Singh et al# (1;;: dalam Sri ?utami (@@; berhasil meregenerasikan meregenerasikan tanaman barley ( $ordeum $ordeum vulgare vulgare c#. Schooner melalui suspensi sel dan kultu kulturr proto protopla plas. s. Kalus Kalus embri embrioge ogenik nik dipero diperole leh h dari dari embrio embrio muda muda yang yang digunakan untuk membuat kultur suspensi. $ebih dari 1@@ tanaman dengan berb berbag agai ai #ari #arias asii biji biji dire direge gene nera rasi sika kan n menj menjad adii 8 kult kultur ur susp suspen ensi si sel sel embriog embriogenik enik.. !rotopla !rotoplas s diisolas diisolasii dari dari 2 kultur kultur suspens suspensi. i. Ketika Ketika proto-k proto-kalus alus embriog embriogenik enik dipinda dipindahkan hkan ke media media regener regenerasi asi dihasilk dihasilkan an tunas tunas hijau hijau dan tunas albino. Selanjutnya tunas hijau ditransfer ke media tanpa at pengatur tumbuh. !lanlet yang sudah mempunyai sistem perakaran kuat kemudian diaklimatisasi di rumah kaca. ?asil analisis ujung akar dari tanaman yang direg diregen enera erasik sikan an dari dari kultu kulturr sel sel terny ternyata ata mempu mempuny nyai ai kompo komposis sisii nC1 nC15 5 kromosom kromosom seperti seperti yang yang diharapk diharapkan. an. Sebalik Sebaliknya nya analisis analisis kromoso kromosom m akar tana tanama man n yang ang bera berasa sall dari dari kult kultur ur prot protop opla las s menu menunj njuk ukka kan n hasi hasill yang yang ber#aria ber#ariasi. si. Karim Karim dan dachi dachi (1;;: (1;;: berhasil berhasil meregen meregeneras erasikan ikan bawang bawang merah ( 'llium 'llium cepa $. melalui kultur suspensi, isolasi dan kultur protoplas (2. Tanaman pear millet juga telah berhasil berhasil diregenerasikan diregenerasikan dari protoplas yang yang diis diisol olas asii dari dari kult kultur ur susp suspen ensi si sel sel (Aa (Aasil sil 1;:; 1;:; dalam >eorge >eorge dan
Sherrington 1;<5. ?aploid sel suspensi protoplas padi juga digunakan oleh =hai =hairr et al . (1;;8 (1;;8 dalam membandingk membandingkan an akti#itas akti#itas 2 cereal gene(derived gene(derived promoter(gus usions dan efisiensi seleksi oleh 2 gen seleksi yang berbeda
dalam suatu sistem transformasi polyethylene glycol (2. II#3#3# II#3#3# Pe())*($$( Pe())*($$( K*l%*& S*,e(,0 S*,e(,0 *(%*' *(%*' T&$(,/&+$ T&$(,/&+$,0 ,0
Kemampuan berbagai jenis tanaman untuk beregenerasi dari kultur jaringan sangat menentukan menentukan keberhasilan keberhasilan penggunaan penggunaan teknik bioteknologi bioteknologi seperti rekayasa genetik ( Petitpre* et al# 200+" Shima*u et al# 199, dalam Sri $utami 2009 mengatakan bahwa kultur suspensi sel memegang peranan
penting dalam makropropagasi dan pemuliaan dengan menggunakan teknik biot biotek ekno nolo logi gi pada pada -ris# Dakt Daktor or kriti kritis s yang yang menen menentuk tukan an sukses suksesny nya a kultu kultur r suspensi suspensi embriogenik sel adalah identifikasi identifikasi awal dan selective enrichment dari pembentukan struktur embriogenik ( Spangen!erg et al# 199+ dalam Sri $uta $utami mi
2009 2009.
!eneta etapan
kultur tur
suspensi
embri mbrio ogen genik
sel
yang ang
menyebabkan regenerasi tanaman pertama kali dikembangkan pada .estuca urundinacea salah satu jenis rumput di Eerman, oleh %alton (1;<< (2.
II#3## II#3## Pe())*($$( Pe())*($$( K*l%*& S*,e(,0 S*,e(,0 *(%*' P&.*',0 P&.*',0 Me%$l0% Me%$l0% Se'*(.e&
0enurut 0enurut !ighin !ighin (@@2 (@@2 dalam dalam Sri ?utami ?utami @@; @@; beberapa beberapa metabolit metabolit sekunder seperti aroma rasa, pemanis alami, industri makanan ternak, pafum dan insektisida komersial tidak berfungsi fisiologis secara #ital seperti asamasam amino atau asam nukleat, tetapi at-at metabolit tersebut diproduksi untuk untuk melaw melawan an preda predato torr poten potensia sial, l, menar menarik ik sera serangg ngga a peny penyer erbuk buk atau atau menyembuhkan menyembuhkan infeksi penyakit penyakit ( Chal/a Chal/a 2000 dalam Pighin Pighin 200 dalam Sri 0etabolitt lain yang bergun berguna a dan diproduksi diproduksi oleh tanaman tanaman $utami $utami 2009. 0etaboli adalah shikonin, at kimia yang digunakan untuk pewarna dan untuk bidang farmasi. farmasi. Kultur Kultur suspens suspensii sel tanaman tanaman sangat sangat berguna berguna untuk untuk mempela mempelajari jari
biosinte biosintesis sis dari metabol metabolit it sekunde sekunder. r. Falau Falaupun pun ada keterbat keterbatasa asan n
dalam
sistem kultur sel dalam produksi metabolit sekunder, cara ini lebih disukai dari daripa pada da
perb perban any yakan akan
tana tanama man n
seca secara ra
kon# kon#en ensi sion onal al..
?al ?al
ters terseb ebut ut
disebabkan karena kemampuannya memproduksi senyawa yang berguna di bawah bawah kondisi kondisi yang yang terkont terkontrol rol sehingg sehingga a teknik teknik ini dapat dapat digunaka digunakan n untuk untuk menghasilkan senyawa kimia yang sedang dibutuhkan oleh pasar. Selain itu ada sel-sel khusus yang dapat diperbanyak untuk menghasilkan senyawa metabolit tertentu yang tidak dapat diproduksi melalui perbanyakan tanaman secara kon#ensional (2. II## I##
T$h$$ h$$( ( S* S*,e( ,e(,0 ,0 Sel Sel
0etode Suspensi sel ( cell suspension) suspension) melalui beberapa tahapan dari "nduk "nduksi si kalus kalus ( Callus -nduction "nisia iasi si susp suspen ensi si sel sel ( -nitia -nduction, "nis -nitiatio tion n o Cell Cell Suspension, !emeliharaan Suspensi sel ( aintenance o Cell Suspension
dan Gegenerasi Tanaman ( Plant egeneration (5' 1. "nduksi "nduksi Kalus Kalus (=allu (=allus s "nduct "nduction ion !ada !ada tahap tahap ini dilakuk dilakukan an proses proses induksi induksi kalus kalus untuk untuk mendapa mendapatt kalus, yang akan digunakan sebagai material dasar melakukan suspensi sel. !ada proses proses induksi induksi kalus, kalus, ekspla eksplan n diinduks diinduksikan ikan ke media media padat padat kemudian diinkubasi pada suhu :H= dalam ruang gelap selama kurang lebih 8 minggu. Kemudian dilakukan penyeleksian terhadap kalus yang terbentuk, diambil kalus yang bersifat ria!le (remah atau mudah rontok dan dan berw berwarn arna a putih putih.. Kalus Kalus yang yang bers bersifa ifatt ria!l ria!le e em!ryio em!ryiogeni genic c tersebut disebut kalus ideal ( -deal Callus) atau "=. Kalus ideal bersifat ria!le dan mudah rontok atau gugur ke dalam media cair (5.
>rafik !ertumbuhan !ertumbuhan Suspensi Sel yang menghubungkan antara jumlah total sel per unit #olume terhadap waktu, yang dibiakan dalam kondisi !atch
Tahap ini merupakan tahap yang sangat penting karena tingkat kesuksesan dari proses inisiasi em!ryogenic em!ryogenic cell suspension suspension (B=S atau suspensi sel yang baik, bergantung pada kualitas dan #olume dari kalus ideal ideal,, yang yang diten ditentuk tukan an dari dari keber keberad adaa aan n embrio embrio yang yang hany hanya a sedik sedikit. it. Kemampu Kemampuan an pembung pembungaan aan pada pada tanaman tanaman untuk untuk menghas menghasilka ilkan n embrio embrio tidak terbatas pada perkembangan dari telur yang dibuahi, tetapi embrio juga dapat digunakan digunakan untuk membentuk jaringan tanaman pada kultur jaringan. jaringan. ?al tersebut merupakan merupakan suatu fenomena pada tanaman tingkat tinggi, dan penelitian somatic em!ryogenesis terhadap terhadap lebih dari 2@ famili tana tanama man n yang yang tela telah h dila dilaku kuka kan n pada pada bida bidang ng kult kultur ur jari jaring ngan an.. !ada !ada umumny umnya, a, em!r muncul pada pada kultu kulturr yang yang bersi bersifat fat jang jangka ka em!ryog yogene enesi sis s muncul pendek dan kemampuan tersebut menurun seiring dengan meningkatnya meningkatnya durasi atau waktu kultur. 0enurut 0enurut Kohlenbac Kohlenbach h dalam dalam %wimahy %wimahyani ani (@12, (@12, em!ryosomatic dapa dapatt ditum ditumbuh buhka kan n secar secara a in vitro dari dari sumbe sumberr sel-se sel-sell diplo diploid id yang yang diku dikult ltur urka kan, n, yait yaitu u selsel-se sell #ege #egeta tati tiff dari dari tana tanama man n dewa dewasa sa,, jari jaring ngan an reproduksi reproduksi lain selain igot, dan h ypocotyl dan kotiledon dari embrio serta planlet muda yang tidak ditumbuhkan dari kalus (5.
0enur 0enurut ut Sharp Sharp dkk dkk dalam dalam %wima %wimahy hyani ani (@12 (@12, , em!ryosomatic dapat diinisiasikan dalam dua cara yang berbeda. !ada beberapa kultur, embriogenik muncul secara langsung tanpa adanya produksi kalus dari * preem!ryonic preem!ryonic termained cell * yang diprogram untuk diferensiasi embrio. Tipe Tipe yang yang kedua kedua dari dari perk perkemb emban angan gan yang yang melipu meliputi ti bebe beberap rapa a callus prolieration awal, dan embrio terbentuk dari * induced em!ryogenic cell *
dengan kalus. !embentukan sel pada embrio dicirikan oleh meningkatnya kandungan
cytoplasmic ,
memb membes esar arny nya a
butir utir-b -but utir ir
pati pati,,
dan dan
pada pada
umumnya umumnya terjadi pembesaran nucleus dengan dengan nucleolus nucleolus bernoda hitam. Geag Geagen en-r -rea eage gen n
yang ang
bern bernod oda a
meng mengin indi dika kasi sika kan n
bahw bahwa a
selsel-se sell
embriogenik tersebut memiliki konsentrasi protein dan G& yang tinggi. Setiap pertumbuhan embrio melewati fase-fase yaitu fase glo!ular , heart shape, dan torpedo shape (5#
Dase pertumbuhan embrio pada tumbuhan dikotil
!ada !ada medi media a deng dengan an kan kandung dungan an auks auksin in ting tinggi gi dapa dapatt teja tejad di embryosomatic embryosomatic yang tidak normal, setelah embriogenik embriogenik sel terdiffernsiasi. terdiffernsiasi. !eris !eristiw tiwa a terseb tersebut ut diken dikenal al deng dengan an istila istilah h * 3m!ryonal 3m!ryonal Budding Budding * dan *3m!ryogenic Clump .ormation +. 4ntuk mengatasi keabnormalan yang terja terjadi di dapa dapatt dilak dilakuk ukan an deng dengan an mengg menggun unaka akan n dua dua tipe tipe media media yang yang berbeda berbeda yaitu, yaitu, media media untuk untuk inisiasi inisiasi embrioge embriogenik nik sel dan media media untuk untuk perkembangan lanjutan sel menjadi embrio (5.
0edia 0edia induks induksii perta pertama ma harus harus mengan mengandu dung ng auks auksin in seda sedang ngka kan n media kedua mengandung campuran sedikit auksin, dengan konsentrasi yang yang sama, sama, dari dari jenis jenis auks auksin in yang yang sama sama atau atau deng dengan an mengu menguran rangi gi kons konsen entr tras asii dari dari jeni jenis s auks auksin in yang yang berb berbed eda. a. 4ntu 4ntuk k bebe bebera rapa pa jeni jenis s tanaman baik inisiasi embrio maupun perkembangan lanjutannya terjadi pada pada media media pertama pertama sedangk sedangkan an perkemba perkembanga ngan n plantlet plantlet terjadi terjadi pada pada media kedua (5. Daktor Daktor kimia kimia terpenti terpenting ng pada pada media media induksi induksi adalah adalah auksin auksin dan pengura penguranga ngan n nitroge nitrogen. n. )leh )leh karena karena itu, pengura penguranga ngan n jumlah jumlah nitroge nitrogen n secara substansial sangat diperlukan pada ke dua tipe media tersebut. !ena enamba mbahan
karbon rbon
akt aktif
pada
med media
jug juga
dapat apat
memb memba antu
pembentukan embriogenik pada beberapa jenis kultur, hal ini dikarenakan karbon karbon aktif aktif dapat dapat menyerap menyerap berbag berbagai ai jenis jenis substa substansi nsi inhibit inhibitor or sebaik sebaik gro/th gro/th promoters promoters. Selain itu, pembentukan embriogenik mencapai ;@I
lebih ditunjukan oleh kelompok-kelompok sel yang dikultur pada media bebas auksin yang mengandung eatin (5. . "nisiasi "nisiasi Sel Sel suspensi suspensi ("nitiat ("nitiation ion of =ell Suspe Suspensio nsion n !ada tahap ini "= yang telah terbentuk terbentuk ditransfer atau diinduksikan ke dalam dalam erlenmey erlenmeyer er yang yang berisi berisi media media cair. cair. Sebelum Sebelum diinoku diinokulasi lasikan kan kalus tersebut dipotong-potong dengan skapel menjadi beberapa bagian, dan sebaiknya digunakan kalus muda yang masih aktif tumbuh, sebagai inoculum (5. Brlenmey Brlenmeyer er yang yang telah telah berisi berisi inokulu inokulum m kemudian kemudian diinkub diinkubasik asikan an pada shaer dengan kecepatan 1@@ 3 1@ rpm untuk Brlenmeyer 7@ ml pada ruang gelap dengan suhu 7 3 : H =. 0asa inkubasi dari inokulum terga tergantu ntung ng dari dari materi materi ekspla eksplan n atau atau jenis jenis tana tanaman man.. pabila pabila setel setelah ah bebe bebera rapa pa hari ari medi media a berub erubah ah warna arna men menjadi jadi puti putih h susu susu,, hal hal ini ini merupakan pertanda adanya kontaminasi selama proses inokulasi (5. 2. !emeliharaan !emeliharaan =ell suspensi suspension on (0aintenanc (0aintenance e of =ell Suspens Suspension ion
Selama masa inkubasi perlu dilakukan subkultur terhadap suspensi sel, hal ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas dari suspensi sehingga dapa dapatt diha dihasi silk lkan an B=S B=S yang ang bers bersif ifat at homo homoge geny ny.. 4ntu 4ntuk k mela melaku kuka kan n subku subkultu lturr dan dan memeli memeliha hara ra kultu kulturr sanga sangatt pent penting ing sebel sebelumn umnya ya untuk untuk menentukan kepadatan sel, karena subkultur harus dilakukan tepat pada saat kepadatan sel mencapai tahap maksimum. 4ntuk kebanyakan kebanyakan kultur suspensi sel kepadatan sel maksimum tercapai kurang lebih pada 1< 3 7 hari, hari, walaupu walaupun n begitu begitu passage time untuk beberapa kultur yang sangat aktif bisa jauh lebih pendek yaitu sekitar 8 3 ; hari. 0enurut Street, umumnya suspensi sel mengandung @.7 3 .7 J 1@7 sel per ml media, setelah penambahan dengan media cair. Subkultur selanjutnya selanjutnya dilakukan setiap setiap : 3 1@ hari, hari, tergantu tergantung ng pada pada tingkat tingkat perkembang perkembangan an dari dari B=S, B=S, dengan dengan cara cara menggant menggantii media media kultur kultur dengan dengan media media baru baru atau segar dengan tetap menyisakan media kultur yang lama sebanyak 1@ 3 @ I Kemud emudia iaan an memi memind ndah ahka kan n
yello/ yello/ish ish merist meristema ematic tic glo!ul glo!ules es , /ithish
em!ryos pada fase cotiledonary , jaringan necrotic dan highly vacuolated cell yang terdapat pada media lama ke media baru (5.
4ntuk menentukan pertumbuhan dari sel dapat dilakukan dengan menggunakan menggunakan takaran !=A ( Paced Cell olume , yang dilakukan dalam kondisi steril, pada hari kultur ke @, 2, 7, :, ;, 11, 12, dan 17. dapun metod metodeny enya a adala adalah h seba sebagai gai beriku berikutt ' suspe suspens nsii sel sel dalam dalam Brlen Brlenmey meyer er dikocok dikocok secara halus kemudia kemudian n 1@ ml media media kultur kultur dipipet, dipipet, kemudian kemudian dibagi ke dalam tabung-tabung sentrifus berbentuk kerucut, selanjutnya diputar pada @@ g selama 7 menit menggunakan s/ing 5 out rotor (5. !erlu diperhatikan juga bahwa kualitas B=S akan menurun dengan sema semaki kin n
bany banyak akny nya a
kont kontam amin inas asii
dan dan
subk subkul ultu tur, r,
penu penuru runa nan n
hal hal
ting tingka katt
ini ini
kemu kemung ngki kina nan n
pert pertum umbu buha han n
dika dikare rena naka kan n
sert serta a
kapa kapasi sita tas s
regenera regenerasi si sel, sel, sedangk sedangkan an B=S yang yang berkuali berkualitas tas memiliki memiliki sifat sifat mudah mudah beregenerasi menjadi em!ryosomatic dan tumbuh menjadi tanaman (5.
5. Gegener Gegenerasi asi Ta Tanaman naman (!lant Gegener Gegeneratio ation n Setel Setelah ah B=S B=S berk berkemb emban ang g menja menjadi di em!ryosomatic , B=S B=S haru harus s dipin dipinda dahka hkan n untuk untuk dikec dikecamb ambah ahkan kan.. !ada !ada Tahap hap ini B=S B=S yang yang telah telah berke berkemba mbang ng menja menjadi di em!ryos ditransfer er ke media media padat padat untuk untuk em!ryosoma omatic tic ditransf kemudian kemudian dikecam dikecambahk bahkan an menjadi menjadi planlet. planlet. Tahapan hapan pertumb pertumbuha uhanny nnya a meliputi perkembangan embrio, kemudian perkecambahan embrio, dan selanjutnya pertumbuhan planlet (5. 7. !erkembangan !erkembangan Tanaman (!lant %e#elopment %e#elopment !ada !ada taha tahap p ini ini terj terjad adii pert pertum umbu buha han n plan planle lett menj menjad adii tana tanama man n leng lengka kap, p,
kemu kemud dian ian
dila dilaku kuka kan n
akli aklima mati tis sasi asi
terh terhad adap ap
plan planle lett
dan dan
selanjutnya planlet akan tumbuh menjadi tanaman sempurna (5. II#5 II#5##
Pe(6 Pe(60+ 0+$ $($ ($( ( K*l K*l%* %*&& S*, S*,e e(, (,00
!enyimpanan jangka panjang dari kultur suspensi sel biasa dilakukan dalam kriopreser#asi ( Withers 1991 dalm Sri $utami 2009 . 4ntuk proses peny penyimp impan anan an,, bebe bebera rapa pa strate strategi gi telah telah dikemb dikemban angka gkan n yang yang semua semuany nya a bertujua bertujuan n untuk untuk menguran mengurangi gi biaya biaya tenaga tenaga dan pemelih pemelihara araan. an. 0eskipu 0eskipun n demikian diperlukan alat-alat mahal khusus yang tidak dapat digunakan untuk peker pekerjaa jaan n rutin rutin ( Schu Schuma mach cher er et al# al# 1994 1994 dala dalam m Sri Sri $uta $utami mi 2009 2009 . da bebe beberap rapa a conto contoh h pros prosed edur ur untuk untuk mempe mempert rtaha ahank nkan an kultu kulturr suspen suspensi si sel sel tanaman dalam medium. %engan metode ini, kultur suspensi 'grostis tenuis" 6ico 6icoti tian ana a ta!a ta!acum cum"" 6icot 6icotia iana na chin chinen ensi sis" s" 7ry* 7ry*a a
sativa" dan Solanum
marginatum, dapat dipertahankan hidup pada suhu rendah sampai lebih dari
5 bulan tanpa pemindahan ke media baru. Kultur suspensi disimpan tanpa penggojokan pada suhu 1@o= di ruang gelap atau dengan sinar redup sekitar 7@ lu lu dala dalam m boto botoll plas plasti tik k yang ang ditu ditutu tup p deng dengan an memb membra ran n yang yang dapa dapatt melew melewat atkan kan udara udara steril steril denga dengan n mudah mudah ( Schu Schuma mach cher er dan dan ali ali 1992" 1992" Schumacher et al# 1994 dalam Sri $utami 2009 . eberapa bahan adsorbsi
yang efektif atau stabilier seperti arang aktif, gelatin, asam glutamat, pati,
gula gula dan dan lain lain-l -lai ain n juga juga dapa dapatt dita ditamb mbah ahka kan n ke dala dalam m susp suspen ensi si sel. sel. !enambahan !enambahan @,@1I arang aktif L 1,@I gelatin kedalam kultur suspensi suspensi 6# ta!ac ta!acum um dapat meningkatkan kemampuan hidup sel dibandingkan dengan
control (2. II#7 II#7##
M$,$l M$,$l$h $h D$l$+ D$l$+ K*l% K*l%*& *& S*, S*,e( e(,0 ,0 Sel Sel
Kontamin Kontaminasi asi merupak merupakan an problem problem terbesa terbesarr dalam dalam kultur kultur sel. %alam %alam kultur suspensi, mikroorganisme dapat tumbuh lebih cepat dan mengambil semua semua nutri nutrisi si sehin sehingg gga a mengh menghamb ambat at jaring jaringan an tanama tanaman n untuk untuk tumbu tumbuh. h. 0enurut !ighin (@@2 dalam Sri ?utami (@@; ada beberapa cara untuk meminimalkan kemungkinan kontaminasi, yaitu (2' •
!eng !enggun gunaa aan n otokl otoklap ap untuk untuk semua semua media media dan dan alatalat-al alat at sebe sebelum lum digunakan dengan suhu 11 o= selama 17-@ menit dan tekanan @
• • • •
psi. !enggunaan laminar air lo/ dalam proses pembuatan kultur sel. !enyimpanan kultur sel dalam ruang khusus yang jarang digunakan. !enggunaan desinfektan dalam ruangan. ila masih terkontaminasi, terkontaminasi, penggunaan antibiotik dapat dilakukan dan senyawa anti-mitotik untuk melawan jamur. Selain kontaminasi, sering juga terjadi perbedaan produk akhir antara
kultur suspensi sel atau kalus dengan hasil keseluruhan tanamannya. ?al tersebut disebabkan karena (2'
1. Kurang Kurangnya nya difer diferensi ensiasi asi dan dan organis organisasi asi %iferen %iferensias siasii morfolog morfologii dan selular selular diperluk diperlukan an untuk untuk ekspres ekspresii hasil hasil metabolit sekunder sekunder beberapa beberapa tanaman ( Collin dan Watts 19&4 dalam Sri Kurangny gnya a difer diferen ensia siasi si morfo morfolog logii pada pada sel-s sel-sel el kalus kalus $utami $utami 2009 2009. Kuran menghambat pembentukan hasil metabolit tersebut. Kultur dari sumber aro aroma rasa rasa,, sepe sepert rtii lemo lemon, n, pir pir, apok apokat at,, dan ment menta a tida tidak k dapat apat memprod memproduksi uksi minyak minyak esensia esensiall karena karena sel-seln sel-selnya ya kekuran kekurangan gan jaringa jaringan n
khusus yang diperlukan untuk mensintesis dan mengakumulasi senyawa tersebut ( Care/ et al# 198+ dalam 'nonim 199& dalam Sri $utami 2009 . Kuran Kurangny gnya a difere diferens nsias iasii dalam dalam sel-se sel-sell kalus kalus mengg menggan angg ggu u linta lintasa san n metabo metabolit lit secar secara a normal normal yang yang menga mengakib kibat atkan kan akumul akumulasi asi preku prekurs rsor or senyawa yang diinginkan. . Kultur Kultur sel sel menyeb menyebabka abkan n induksi induksi #ariasi #ariasi "ndu "nduks ksii
#ari #arias asii
kare karena na kult kultur ur susp suspen ensi si sel sel
kemu kemung ngki kina nan n
juga juga
merupakan salah satu penyebab perbedaan produk akhir (dan tingkat kerac keracun unan an yang yang serin sering g terlih terlihat at di antar antara a kultu kulturr susp suspen ensi si sel sel yang yang diinisiasi dari jenis sel yang sama. Aariabilitas yang besar di antara klonklon dalam sifat-sifat pertumbuhan dan produksi metabolit sekundernya sering diamati pada kultur suspensi kalus dan sel ( Sel!y dan Collin 19,8" $all dan eoman eoman 19&, dalam Sri $utami 2009 # Aariasi ini kemungkinan
berasal dari heterogenitas bagian tanaman yang dikulturkan, atau proses dalam kultur sel sendiri yang menyebabkan terjadinya perubahan. Kultur suspensi suspensi sel secara normal terdiri atas sel-sel sel-sel dengan morfologi morfologi dan fase agre agregas gasii yang yang berbe berbeda. da. Secar Secara a indi# indi#idu idu sel-s sel-sel el pada pada fase fase fisio fisiolog logis is mempu mempuny nyai ai respo respon n yang yang berbe berbeda da terha terhada dap p lingku lingkung ngan. an. !erbe !erbeda daan an dalam dalam distri distribus busii sel-s sel-sel el terse tersebut but di anta antara ra kelom kelompok pok sel sel ( cell cell clone clone seringkali menyebabkan #ariabilitas dalam produksi metabolit sekunder ($all dan eoman 19&, dalam Sri $utami 2009 . Kultur sel juga dapat mengin mengindu duks ksii #aria #ariasi si secar secara a gene genetik tik maupu maupun n epige epigene netik tik ( :ari :arin n dan dan Sco/crot 19&1 dalam Sri $utami 2009 . !erubahan dalam jumlah dan
penyusunan kembali kromosom, amplifikasi dan delesi %&, dan akti#asi transposon telah diamati dalam kultur suspensi. II#8 II#8##
Pe() Pe())* )*($ ($$( $( K*l% K*l%*& *& S*, S*,e e(, (,00 Sel Sel .0 I(. I(.( (e,0 e,0$ $
Sampai saat ini penggunaan teknik kultur suspensi sel di "ndonesia masih relatif sedikit. ?al ini kemungkinan disebabkan oleh pekerjaannya yang
cukup cukup rumit rumit dan dan perlu perlu kete ketelit litian ian yang yang sanga sangatt tinggi tinggi teruta terutama ma menja menjaga ga sterilitas kultur agar tidak terjadi kontaminasi. %i samping itu, dalam produksi bibit secara masal diperlukan alat-alat yang cukup mahal seperti shaer dan bior biorea eakt ktor or yang ang besa besarr. 0asa 0asala lah h lain lain yang ang mung mungki kin n timb timbul ul dan dan perl perlu u diperhat diperhatikan ikan adalah sumber sumber dan jenis jenis eksplan eksplan,, macam macam media, media, jenis jenis dan konse konsentr ntras asii hormo hormon. n. Sela Selain in itu itu faktor faktor peng pengen enda dalili kultur kultur deng dengan an bejan bejana a bioreactor seperti p? meter, kadar oksigen terlarut, dan kecepatan agitasi juga perlu dioptimalkan. dioptimalkan. &amun demikian, demikian, alai !enelitian !enelitian ioteknologi ioteknologi !erkebunan "ndonesia telah memanfaatkan teknik ini dengan menggunakan sel sel tana tanama man n teh teh seb sebagai agai sumb sumber er bibi bibit. t. !ros !rosed edur ur kult kultur ur sel sel samp sampai ai pembentukan bibit teh dimulai dari induksi kalus remah, pembuatan suspensi sel sel dan dan kultu kulturr sel sel embrio embrioge genik nik,, kultu kulturr agreg agregat at sel sel untuk untuk induk induksi si embrio embrio somatik, pendewasaan pendewasaan embrio somatik, perkecambahan perkecambahan embrio somatik dan sele seleks ksii
bibi bibit, t,
sert serta a
peng pengem emba bang ngan anny nya. a.
!erb !erban anya yaka kan n
bibi bibitt
tana tanama man n
perke perkebu buna nan n pada pada media media padat padat telah telah berhas berhasilil dilak dilakuk ukan an,, namun namun daya daya regenerasi embrio, tingkat keseragaman, dan jumlah planlet atau bibit yang dihasilk dihasilkan an masih masih perlu perlu ditingka ditingkatkan tkan.. 0etode 0etode kultur kultur cair khusus khususnya nya sistem sistem bioreaktor, bioreaktor, membuka peluang untuk mendapatkan mendapatkan bibit unggul secara masal dengan tingkat keseragaman yang lebih tinggi. %i institusi tersebut induksi embrio somatik tanaman kelapa sawit dengan sistem bioreaktor juga telah berhasil berhasil dikemba dikembangka ngkan. n. Keberha Keberhasila silan n tersebut tersebut membuka membuka peluang peluang untuk untuk mengindu menginduksi ksi embrio embrio somatik somatik tanaman tanaman perkebun perkebunan an lainnya lainnya.. Selain Selain untuk untuk produksi bibit tanaman secara masal, kultur suspensi sel di "ndonesia juga digunakan untuk produksi metabolit sekunder (2.
BAB III PENUTUP III#1#
Ke,0+*l$(
Kult Kultur ur
susp suspen ensi si
sel sel
(suspen suspensio sion n
cultur culture e
adalah
kultur
yang ang
meng menggu guna naka kan n medi media a cair cair deng dengan an peng pengoc ocok okan an yang ang teru terus s mene meneru rus s menggunakan shaer dan dan menggunakan menggunakan sel atau agregat agregat sel sebagai sebagai bahan
eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem. Tipe Tipe utama kultur suspensi suspensi yaitu Batch cultures dan Continuous cultures.
0etode Suspensi sel ( cell suspension) suspension) melalui beberapa tahapan dari "nduk "nduksi si kalus kalus ( Callus -nduction "nisia iasi si susp suspen ensi si sel sel ( -nitia -nduction, "nis -nitiatio tion n o Cell Cell Suspension, !emeliharaan Suspensi sel ( aintenance o Cell Suspension
dan Gegenerasi Tanaman ( Plant egeneration .
DA!TAR DA!TAR PUSTAKA PUSTAKA
1. !rasety !rasetyo, o, =ahyo ?ari. @@;. @@;. Teknik Kultur Kultur Earingan Earingan nggr nggrek ek ;endro!ium Sp. di !embudi !embudiday dayaan aan nggre nggrek k Fidoroka Fidorokanda ndang ng Mogyakarta gyakarta.. Dakulta Dakultas s !ertanian 4ni#ersitas Sebelas 0aret, Surakarta. %iakses pada tanggal @ 0ei @15
. ntono, ntono, Giski Giski., ., 0isbah. 0isbah. @@<. @@<. Kultur Kultur Earin Earingan gan ( http<==///#scri!d#com=doc= Dakulta ltas s S"& S"&S S dan dan Teknolo knologi gi 4"& Syari Syarif f 9,09+190=>ultur(aalah. Daku ?idayatullah Eakarta. %iakses pada tanggal 0ei @15 2. ?uta ?utami mi,, Sri. Sri. @@; @@;.. !eng !enggu guna naan an Susp Suspen ensi si Sel Sel dala dalam m Kult Kultur ur "n Aitr Aitro o ( 'gro!ien?+?2?2009?&4#pd . alai esar !enelitian dan !engembangan 'gro!ien?+?2?2009?&4#pd . ioteknologi dan Sumberdaya >enetik !ertanian, El. Tentara !elajar 2, ogor 18111 ' Eurnal gro Biogen Biogen 7(, <5-;. %iakses pada tanggal @ 0ei @15 5. %wima %wimahy hyan ani, i, "ta. @12. @12. 0etod 0etode e Susp Suspen ensi si Sel 4ntuk 0embentuk Spot ?ijau !ada Kultur "n-Aitro "n-Aitro >alur 0utan Ta Tanaman Earak !agar !agar ( @atropha c urcas urcas $. !usat plikasi Teknologi Teknologi "sotop " sotop dan Gadiasi 3 T&, T&, Eakarta . %iakses pada tanggal @ 0ei @15
GAMBAR SKEMATIK KULTUR SUSPENSI SEL
PROSEDUR SKEMATIK KULTUR SUSPENSI SEL
. Kalus yang terbentuk dipotong kecil- kecil (lembut
dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer yang berisi media cair dengan atau tanpa penambahan enim untuk memisahkan agregat sel menjadi sel tunggal.
Tabung kemudian digojok dengan orbital shaker erkecepatan sekitar <@ rpm (putaran per menit selama seminggu.
Selanjutnya, media disaring dengan kain 0arycloth yang mempunyai ukuran lubang atau mesh 1@@ 9@@ mNm,sehingga sel sel yang terpisah atau berbentuk tunggal akan lolos dari saringan dan diperoleh suspensi
Suspensi sel ditumbuhkan pada medium baru, digojog secara orbital selama 8-< hr sampai terbentuk agregat sel kompak
S$l P0l0h$( G$(.$ KULTUR SUSPENSI SEL
1.
!erb !erban any yakan akan tumb tumbuh uha an deng dengan an cara cara in #itr #itro, o, seca secara ra asep asepti tik k untu untuk k menghasi menghasilkan lkan tanaman tanaman totipot totipoten en yang yang banyak banyak dalam dalam waktu waktu singkat singkat dikenal dengan teknikOOOO
.
a. Trans ansgen genik # K*l% K*l%*& *& -$&0 -$&0() ()$( $( c. dife difere rens nsia iasi si d. !enc !encan angk gkok okan an e. Bksp Bksper erim imen enta tall f. Semua benar Salah satu teknik kultur jaringan yang sering digunakan dalam perb perban any yakan akan
2.
meta metabo boli litt
seku sekund nder er
dari dari
suat suatu u
tana tanama man n
tanp tanpa a
membentuk tanaman lengkap baru adalahOOOO a. Kult Kultur ur org organ b. Kult Kultur ur jari jaring ngan an c. Kultu ltur kal kalu us d. Kult Kultur ur embr embrio io e. Kultu ltur bij bijii f. K*l%*& ,*,e(,0 ,el Kult Kultur ur jari jaring ngan an yan yang g serin sering g mengg menggun unak akan an jari jaring ngan an (sek (sekum umpu pula lan n sel sel biasa biasany nya a berupa berupa jaring jaringan an paren parenki kim m sebag sebagai ai bahan bahan ekspl eksplann annya ya
5.
7.
adalahOOOO.. a. Kult Kultur ur org organ b. Kult Kultur ur jari jaring ngan an 9# K*l K*l%*& %*& '$l '$l*, *, d. Kult Kultur ur embr embrio io e. Kultu ltur bij bijii f. Kultur suspensi sel !ada !ada kult kultur ur susp suspen ensi si sel sel bia biasa sany nya a meng menggu guna naka kan n eks ekspl plan anO O a. Kalus b. Eari Earing ngan an mer meris iste tem m c. Eari Earing ngan an pare parenk nkum um d. $ .$( e($& e. b da dan c bena enar f. Salah semua Eeni Eenis s kult kultur ur yan yang g mengg menggun unak akan an eks ekspl plan an sel sel yan yang g telah telah dil dilep epas as bag bagia ian n dinding selnya menggunakan bantuan enim adalahO.. a. Kultur organ K*l%*& &%l$,+$ c. Kultur kalus
8.
d. Kultur embrio e. Kultur biji f. Kultur suspensi sel Tipe Tipe kultu kulturr susp suspen ensi si sel yang yang selsel-se seln lny ya ditu ditumb mbuh uhka kan n deng dengan an pembe pemberia rian n nutri nutrisi si dalam dalam medium medium denga dengan n #olum #olume e terte tertentu ntu sampa sampaii tumbuh disebutO a. batc batch h cult cultur ures es
continuous cultures c. cell cell cult cultur ures es d. meri merist stem em cult cultur ures es e. call callus us cult cultur ures es f. semen cu culture Tipe kult kultur ur susp suspe ensi nsi sel sel yang ang selny elnya a ditu ditumb mbuh uhka kan n dan dan dipe dipeli liha hara ra di b.
:.
dalam media nutrisi steril yang selalu diganti-ganti disebutO.. a# !atc !atch h cult cultur ures es b. continuous cultures
<.
c. cell cell cult cultur ures es d. d.me d.meri rist stem em cultu culture res s e. call callus us cult cultur ures es f. semen men culture tures s Tujua juan pengocok cokan medi media a kultu ltur pada teknik knik kultur ltur suspens ense sel
;.
adalahO a. memas memastik tikan an pembe pembelah lahan an sel sel b. pert pertuk ukar aran an gas gas c. homog mogenita nitas s d. menjag menjaga a kek kekomp ompak akan an sel sel e# $ .$( .$( e($ e($& & f. semua benar Suat Suatu u seny enyawa awa yang ang digu diguna naka kan n untuk ntuk meno menorm rmal alka kan n perke erkemb mban anga gan n kultur kultur suspens suspensii sel pada pada semua semua sistem sistem berdasa berdasarka rkan n wadah9# wadah9#olum olume e suspens suspensiny inya a (tabung (tabung reaksi reaksi pendek pendek " tabung tabung reaksi reaksi panjang panjang" dan
1@.
tabung erlenmeyer disebutOO $# ABA b. " c. 4KS"& d. d.=MT =MT)K"& e. >"B "BGB$" GB$"& & f. semua benar 1. "nduksi sel,
11. 11.
. !emeliharaan suspensi sel, 2. "nsiasi suspensi sel, 5. regenerasi tanaman urutan tahapan suspensi sel yang benar dibawah ini adalahO/ a. 1--2-5 # 132 c. -2-1-5 d. -2-5-1 e. 5--1-2 f. 5-2--1 !eny !enyimp impan anan an jangk jangka a panj panjan ang g dari dari hasi hasill kult kultur ur susp suspen ensi si sel bias biasa a
1.
dilakukan dengan cara...... a. .0,0+$( .$l$+ '&0&e,e&;$,0 b. disimpan dalam lemari es c. disimp disimpan an pad pada a suhu suhu ruan ruangan gan d. disimpa disimpan n pada pada sinar sinar redup redup sekit sekitar ar 7@ lu e. disimp disimpan an pada pada suhu suhu 2: =, pada daerah konser#asi f. disimp disimpan an pada pada ruan ruangan gan yang yang gela gelap p 4ntuk meminimalisir meminimalisir terjadinya terjadinya masalah masalah yang sering dihadapi dihadapi dalam dalam proses proses kultur kultur suspen suspensi si sel dapat dapat dilakuka dilakukan n antisipa antisipasi si penceg pencegaha ahan n dengan cara.... a. !eng !enggu guna naan an laminar air lo/ dalam proses pembuatan kultur sel. b. !enyimp impana anan kultu ltur sel dala alam ruang khusu usus yang jaran rang digunakan. c. !enggu !enggunaan naan desinfek desinfektan tan dala dalam m ruanga ruangan. n. d. !eng !enggu guna naan an autok autoklaf laf untuk untuk semua semua media media dan dan alatalat-ala alatt sebe sebelum lum digunakan dengan suhu 11 o= selama 17-@ menit dan tekanan @ psi. e. peng penggun gunaan aan antib antibiot iotik ik dapat dapat dilak dilakuk ukan an dan dan seny senyaw awa a antianti-mit mitoti otik k untuk melawan jamur. /# Se+*$ e($&
12. 12.
!eng !enggu guna naan an kult kultur ur susp suspen ensi si sel sel diind iindon ones esia ia mas masih rela relati tiff sedi sediki kitt dilakukan dikarenakan beberapa faktor diantaranya... a. b. c. d.
pekerjaa pekerjaanny nnya a yang yang cukup cukup rumit rumit perlu perlu keteli ketelitian tian yang yang sangat sangat tingg tinggii keadaan keadaan kultur kultur yang yang harus harus selalu selalu steril steril biore bioreakt aktor or yang yang bes besar ar
e. sumbe sumberr dan jenis jenis eksp eksplan lan,, macam macam media media,, jenis jenis dan konse konsent ntras rasii hormon yang khusus /# ,e+*$ e($& 15. 15.
0edi 0edia a kult kultur ur yang yang serin sering g digun digunak akan an dalam dalam kultu kulturr susp suspen ensi si sel sel untu untuk k mempe mempero roleh leh bibit bibit ungg unggul ul secar secara a massa massall dapat dapat dilak dilakuk ukan an deng dengan an media.... a. b. 9# d. e. f.
17. 17.
padat b.semipadat 9$0& a da dan b benar a da dan c bena enar b dan c benar
!ena !enamb mbah ahan an eni enim m serin sering g dilak dilakuk ukan an pada pada kult kultur ur suspe suspens nsii sel sel hal hal ini bertujuan untuk...
$# +e+0,$h'$( +e+0,$h'$( $)&e)$% $)&e)$% ,el +e(-$.0 +e(-$.0 ,el ,el %*()) %*())$l# $l# b. c. d. e. f.
katalisa katalisator tor reaksi reaksi biosinte biosintesis sis untuk untuk membun membunuh uh konta kontamina minan n dalam dalam media media bioko biokon# n#er ersi si seny senyaw awa a baru baru prekurs prekursor or senyawa senyawa markerny markernya a salah semua
catatan ' seorang pembelajar. A'/al untu mem!angun aratermu adalah percayalah dengan emampuanmu" sehingga au aan sadar apa yang harus au lauan selanjutnya atas penghargaan yang telah au dapat
