I. STERILISASI ALAT, PEMBUATAN LARUTAN STOCK DAN PEMBUATAN MEDIA
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Pembibitan merupakan awal proses yang dilakukan dalam budidaya
pertanian. Penggunaan bibit yang sehat dan bebas dari penyakit
merupakan salah satu kunci suksesnya suatu budidaya pertanian.
Menggunakan bibit bermutu merupakan salah satu upaya dalam
meningkatkan produksi hasil pertanian. Usaha pembibitan merupakan
upaya pembiakan tanaman yang dapat dilakukan secara generatif maupun
vegetatif. Kultur jaringan merupakan salah satu cara atau teknik
pembibitan secara vegetatif guna mendapatkan bibit yang bermutu.
Kultur jaringan dikenal memiliki kelebihan sebagai upaya
mendapatkan bibit yang bermutu sesuai dengan indukan dan bebas
penyakit. Teknik pembiakan ini dilakukan secara steril dengan
menggunakan media kimiawi tertentu. Sterilisasi dalam kultur jaringan
merupakan salah satu faktor kunci keberhasilan dalam melakukan teknik
ini termasuk juga media yang digunakan.
Pembuatan media penanaman dikenal dengan penggunaan larutan stok.
Larutan stok merupakan larutan baku yang digunakan untuk memudahkan
dalam pembuatan media dan menghindari kesalahan kecil yang dibuat
berulang-ulang. Praktikum acara ini membekali mahasiswa untuk memiliki
ketrampilan sterilisasi alat, pembuatan larutan stok dan media.
Ketiganya merupakan kunci awal dan menjadi salah satu faktor penentu
keberhasilan dalam melakukan kultur jaringan guna mendapatkan bibit
yang berkualitas, bermutu serta bebas dari penyakit bibit yang
berkualitas, bermutu dan bebas dari penyakit merupakan usaha dan
proses awal menuju peningkatan kapasitas produksi budidaya pertanian.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari dilaksanakan praktikum acara I Sterilisasi Alat,
Pembuatan Larutan Stock dan Pembuatan Media adalah sebagai berikut:
a. Mengetahui metode dan macam sterilisasi dalam kultur jaringan yang
meliputi sterilisasi alat, ruang dan eksplan
b. Mengetahui prosedur sterilisasi alat-alat penanaman (diseksi) dan alat
kaca seperti botol kultur, petridish, erlenmeyer dan lain-lain
c. Mengetahui langkah-langkah dalam pembuatan media kultur jaringan
terutama dalam pembuatan stok makro nutrien, mikro nutrien, larutan
buffer (Fe-EDTA), vitamin dan Zat Pengatur Tumbuh.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum acara I Sterilisasi Alat, Pembuatan Larutan Stock dan
Pembuatan Media dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 8 Maret 2016
pukul 09.30-11.30 WIB di Laboratorium Bioteknologi dan Fisiologi
Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
Kultur jaringan merupakan salah satu teknik dalam perbanyakan
tanaman secara klonal untuk perbanyakan masal. Keuntungan pengadaan bibit
melalui kultur jaringan antara lain dapat diperoleh bahan tanaman yang
unggul dalam jumlah banyak dan seragam, selain itu dapat diperoleh biakan
steril (mother stock) sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
perbanyakan selanjutnya. Untuk mendapatkan hasil yang optimum maka
penggunaan media dasar dan zat pengatur tumbuh yang tepat merupakan
faktor yang penting. Kombinasi media dasar dan zat pengatur tumbuh yang
tepat akan meningkatkan aktivitas pembelahan sel dalam proses
morfogenesis dan organogenesis (Lestari, 2011).
Pemuliaan tanaman melalui kultur jaringan bermanfaat dalam
merangsang keragaman genetik dan mempertahankan kestabilan genetik.
Selain itu kelebihan yang di dapatkan dengan teknik kultur jaringan
adalah dapat emempertahankan sifat unggul yang dimiliki induknya serta
dapat mebiakkannya dalam waktu yang cepat dengan jumlah yang banyak.
Kelemahan teknik ini umumnya masih minimnya tenaga ahli serta
insfrastruktur yang belum memadai (Yunita, 2009).
Sterilisasi merupakan kegiatan yang dilakukan dalam rangka
membersihkan objek dari virus, bakteri maupun mikroba atau organisme
hidup dan kotoran makro. Sterilisasi dalam kultur jaringan dapat
dilakukan dengan pemanasan kering, pemanasan basah dan bahan kimia.
Eksplan yang akan digunakan juga harus di sterilisasi untuk menghindari
terjadinya kontaminasi, sterilisasi eksplan dapat dilakukan dengan
sterilisasi fisik dan sterilisasi kimiawi (Yuliarti, 2010).
Jenis medium dengan komposisi unsur kimia yang berbeda dapat
digunakan untuk media tumbuh dari jaringan tanaman yang berbeda pula.
Medium Vacint Went sangat baik untuk medium tanaman anggrek. Medium WPM
bagus digunakan untuk tanaman keras. Medium MS cocok digunakan untuk
tanaman semusim dan sayuran sedangkan medium Knudson C hanya cocok untuk
menanam kelapa kopyor dan anggrek (Dewi et. al, 2014).
Media kultur yang umum digunakan adalah formulasi White (W) atau
Murashige and Skoog (MS). Media MS sering digunakan karena kandungan
garam anorganik dan nitrogen yang lebih besar. Zat pemadat phytagel dapat
menjadikan pertumbuhan tanaman jauh lebih baik daripada agar. Auksin
berperan untuk inisiasi kalus sementara sitokinin penting untuk kultur
endosperma dan konsentrasi keduanya saling berbanding terbalik
(Sukamto, 2010).
C. Alat, Bahan dan Cara Keja
1. Alat
a. Peralatan yang digunakan untuk penanaman eksplan
1) Laminar Air Flow Cabinet (LAFC), lengkap dengan lampu bunsen yang
berisi spirtus
2) Petridish dan botol – botol kultur
3) Peralatan diseksi yaitu pinset besar atau kecil, pisau pemes,
gunting eksplan
4) Alat-alat penanaman yaitu petridis dan peralatan diseksi
b. Peralatan yang digunakan untuk pembutan media
1) Timbangan Analitik
2) Botol-botol kultur
3) Magnetik stirer
4) pH meter
5) Pipet
6) Plastik pp 0,3 mm
7) Karet gelang
8) Kertas label
9) Gelas ukur
10) Sendok
2. Bahan
Bahan yang dugunakan untuk pembuatan media
a. Media Murashige and Skoog (MS Medium)
b. Aquadest
c. Larutan stock terdiri atas unsur hara makro dan mikro, vitamin
serta ZPT
d. Agar-agar
e. Gula
f. NaOH 1 N dan HCL 1 N
3. Cara Kerja
a. Pembutan Larutan Stock
1) Larutan stock media
a) Menimbang bahan-bahan kimia yang telah dikalikan menjadi
beberapa kali konsentrasi
b) Melarutkan bahan-bahan kimia tersebut ke dalam aquadest
dengan volume tertentu
c) Memasukkan masing-masing larutan ke dalam botol dan
menyimpannya ke dalam refrigerator
2) Larutan stock zat pengatur tumbuh
a) Menghitung kebutuhan bahan BAP 100 ppm sebanyak 300 ml
b) Melarutkan bahan dengan alkohol atau NaOH 1 N kemudian
ditambah dengan aquadest sampai 300 ml untuk BAP
c) Memasukkan masing-masing larutan tersebut ke dalam botol dan
menyimpan ke dalam refrigerator
b. Pembuatan Media Kultur
1) Mengambil masing-masing larutan stock sesuai dengan ukuran yang
telah ditentukan dan memasukkannya kedalam gelas piala
2) Mengambil larutan stock ZPT sesuai dengan perlakuan
3) Menambah aquadest sampai 100 ml
4) Menambah gula sebanyak 30 gram
5) Mengatur pH dalam kisaran 5,8-6,3 dengan menambahkan beberapa
tetes NaOH untuk menaikkan pH atau HCL untuk menurunkan pH
6) Menambahkan agar-agar 8 gram kemudian di didihkan
7) Menuangkan larutan media ke dalam botol-botol kultur kurang lebih
25 ml tiap botol
8) Menutup botol berisi larutan media dengan plastik
9) Memasukkan botol-botol berisi media ke dalam autoklaf untuk proses
sterilisasi pada tekanan 1,5 kg/cm2 selama 45 menit
10) Menyimpan media pada rak penyimpan media yang bertujuan untuk
mengantisipasi ada tidaknya kontaminasi
c. Media Penanaman
1) Memodifikasi media Murashige dan Skoog (MS) dengan menambahkan ZPT
BAP 2 ppm
2) Mengulang media kultur sebanyak 2 kali untuk menanam 3 macam
eksplan.
D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan
1. Hasil Pengamatan
Tabel 1.1 Tahapan Pembuatan Media MS 1500 ml
"No."Tahapan "Gambar "
"1 "Menaruh magnetic stirer " "
" "kedalam erlenmeyer kemudian " "
" "masukkan aquadest hingga " "
" "magnetik stirer tertutupi " "
"2 "Memasukkan gula putih sebanyak" "
" "45 gr kedalam erlenmeyer " "
" "kemudian menghidupkan mesin " "
" "stirer " "
"3 "Memasukkan larutan stok makro " "
" "sebanyak 75 ml " "
"4 "Memasukkan larutan stok mikro " "
" "sebanyak 15 ml " "
"5 "Memasukkan larutan stok mikro " "
" "EDTA sebanyak 75 ml " "
"6 "Memasukkan larutan stok " "
" "vitamin sebanyak 75 ml " "
"7 "Memasukkan larutan stok ZPT " "
" "BAP sebanyak 2 ppm " "
"8 "Menambahkan aquadest hingga " "
" "volume total 1500 ml " "
"9 "Menurunkan kecepatan mesin " "
" "stirer kemudian ukur pH, " "
" "tambahkan HCL atau NaOH jika " "
" "diperlukan " "
"10 "Memasukkan agar murni sebanyak" "
" "12 gr " "
"11 "Memanaskan larutan media " "
" "dengan heater hingga mendidih " "
"12 "Siapkan botol kultur " "
"13 "Memasukkan media kedalam botol" "
" "kultur kemudian tutup rapat " "
"14 "Mensterilkan botol kultur " "
" "berisi media dialam autoklaf " "
" "dengan suhu 121oC tekanan 1 " "
" "atm selama 30 menit " "
Sumber: Hasil Pengamatan
2. Pembahasan
Praktikum laboratorium seperti kultur jaringan, sangat penting
melakukan sterilisasi. Menurut Gruendemann dan Fernsebner (2006),
sterilisasi adalah suatu proses yang menghancurkan semua bentuk
kehidupan mikroba, termasuk spora, pada permukaan benda mati.
Proses sterilisasi ini melibatkan aplikasi biocidal agent atau
proses fisik dengan tujuan untuk membunuh atau menghilangkan
mikroorganisme. Sterilisasi didesain untuk membunuh atau menghilangkan
mikroorganisme. Target suatu metode inaktivasi tergantung dari metode
dan tipe mikroorganisme yaitu tergantung dari asam nukleat, protein
atau membran mikroorganisme tersebut. Agen kimia untuk sterilisasi
disebut sterilant.
Prinsip sterilisasi, menurut Agalloco (2008), dilakukan dengan 3
cara yaitu secara mekanik, fisik dan kimiawi. Sterilisasi secara
mekanik (filtrasi) menggunakan suatu saringan yang berpori sangat
kecil (0,22 mikron atau 0,45 mikrob) sehingga mikroba tertahan pada
saringan tersebut. Proses ini ditujukan untuk sterilisasi bahan yang
peka panas, misalnya larutan enzim dan antibiotik. Sterilisasi secara
fisik dilakukan dengan cara pemanasan atau penyinaran. Pemanasan dapat
dilakukan dengan cara pemijaran, pemanasan kering, menggunakan uap air
panas, dan menggunakan uap air panas bertekanan.
Ada tiga cara utama yang umum dipakai dalam sterilisasi yaitu
dengan penggunaan panas, menggunakan bahan kimia dan dengan cara
penyaringan (filtrasi). Bila panas digunakan bersama-sama dengan uap
disebut sterilisasi panas lembab atau sterilisasi basah. Bila tanpa
kelembaban maka disebut sterilisasi panas kering atau sterilisasi
kering. Dari pihak lain, sterilisasi kimiawi dapat dilakukan dengan
menggunakan gas atau radiasi atau bahan kimiawi. Pemilihan metode
didasarkan pada sifat bahan yang akan disterilkan. Yang umum digunakan
secara rutin di laboratorium adalah menggunakan panas (Hadioetomo
2006).
Larutan stok merupakan larutan yang berisi satu atau lebih
komponen media yang konsentrasinya lebih tinggi daripada konsentrasi
kompenen tersebut dalam formulasi media yang akan dibuat. Larutan stok
biasanya dibuat dengan konsentrasi 10, 100 atau 1000 kali lebih pekat.
Jika larutan stok dibuat, pembuatan media dapat dilakukan dengan cara
mengambil sejumlah larutan stok sehingga konsentrasinya menjadi sesuai
dengan yang terdapat pada formulasi media yang dikehendaki
(Yusnita 2003).
Pembuatan larutan stok dimaksudkan untuk memberi kemudahan
pekerjaan dalam pembuatan media salanjutnya antara lain: Menghemat
pekerjaan menimbang bahan media setiap kali ingin membuat media,
mengatasi kesulitan penimbangan dalam jumlah yang sangat kecil. Lalu
mengurangi kerusakan bahan kimia akibat terlalu sering dibuka dan
ditutup (Marlin 2012).
Media MS merupakan perbaikan komposisi media Skoog, terutama
kebutuhan garam anorganik yang mendukung pertumbuhan optimum pada
setiap tumbuhan. Cara pembuatan 1 L media MS adalah dengan
mencampurkan 50 ml/L stok makro, 10 ml/L stok mikro, 50 ml/L Na
FeEDTA, 50 ml/L vitamin, ZPT BAP (sitokinin) 20 ml/L yang setara
dengan 2 ppm, aquadest, gula 30 gr dan agar 8 gr.
Kandungan media MS yakni: ZPT, unsur hara makro dan mikro,
vitamin, sumber energi, aquadest, dan pemadat media. Tiap komponen
mempunyai manfaat sendiri-sendiri. Demi keberhasilan saat menanam,
maka komponen-komponen tersebut harus tersedia dan sesuai dengan
takaran kebutuhan tanaman yang akan dikultur jaringankan.
ZPT adalah persenyawaan organik selain dari nutrient yang dalam
jumlah yang sedikit (1 mM) dapat merangsang, menghambat, atau mengubah
pola pertumbuhan dan perkembangan. ZPT diperlukan untuk mengendalikan
dan mengatur pertumbuhan kultur tanaman. Zat ini mempengaruhi
pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan, dan organ.
Unsur mikro dan makro untuk memenuhi kebutuhan nutrisi mineral untuk
tanaman yang dikulturkan secara in-vitro, karena pada dasarnya sama
dengan kebutuhan hara tanaman yang ditumbuhakn di tanah. Vitamin
dibutuhkan penting untuk membantu pertumbuhan jaringan yang
dikulturkan. Sumber energi yang dimaksud adalah gula. Gula digunakan
sebagai sumber energi dalam media kultur, karena umumnya bagian
tanaman atau eksplan yang dikulturkan tidak autotrof dan mempunyai
laju fotosintesis yang rendah. Oleh sebab itu tanaman kultur jaringan
membutuhkan karbohidart yang cukup sebagai sumber energi. Bahan
pemadat untuk memadatkan media agar lebih mudah dalam pengkulturan.
Menurut George dan Sherington (2006) ada media dasar yang pada
umumnya diberi nama sesuai dengan nama penemunya, yaitu : 1) Medium
dasar Murashige dan Skoog (MS), digunakan hampir pada semua macam
tanaman terutama herbaceous. Media ini memiliki konsentrasi garam-
garam mineral yang tinggi dan senyawa N dalam bentuk NO3- dan NH4+. 2)
Medium dasar B5 atau Gamborg, digunakan untuk kultur suspense sel
kedelai, alfafa dan legume lain. 3) Medium dasar white, digunakan
untuk kultur akar. Medium ini merupakan medium dasar dengan
konsentrasi garam-garam mineral yang rendah: 1) Medium Vacint Went
(VW), digunakan khusus untuk medium anggrek. 2) Medium dasar Nitsch
dan Nitsch, digunakn untuk kultur tepung sari (Pollen) dan kultur sel.
3) Medium dasar schenk dan Hildebrandt, digunakan untuk tanaman yang
berkayu. 4) Medium dasar Woody Plant Medium (WMP), digunakan untuk
tanamn yang berkayu. 5) Medium dasar N6, digunakan untuk tanaman
serealia terutama padi, dan lain-lain.
Pembuatan media tanam perlu memperhatikan takaran yang sudah
ditetapkan. Bahan komposisi yang sudah ditetapkan takaran harus pas
bisa membuat 1 lt larutan stok. Saat pengukuran kembali di labu ukur,
tidak boleh melebihi batas garis 1 lt. Jika melebihi, maka media
seharusnya tidak bisa dugunakan dan membuat lgi diulang dari awal
kembali. Selain itu, pengaturan Ph juga penting. Setelah selesai
mencampurkan semua bahan, bahan dituang ke botol-botol kultur yang
sudah disterilkan setebal sekitar 1 cm. Kemudian dimasukkan ke
autoclave untuk disterilkan kembali selama 30 menit dan pengeringan 15
menit. Jangan sampai terlalu lama, karena akan membuat media rusak.
Praktikum sterilisasi intinya adalah mencegah terjadinya
kontaminasi. Kontaminasi adalah terjadinya pencemaran oleh kontaminan.
Komponen yang menjadi penyebab kontaminasi sangat beragam, baik yang
berupa benda mati atau mahluk hidup. Kotoran dan senyawa kimia
merupakan benda mati yang berperan sebagai kontaminan, sedangkan
mikroba merupakan kontaminan berupa mahluk hidup. Penyebab kontaminasi
adalah kurangnya sterilisasi atau sterilisasi gagal.
E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum acara I Sterilisasi Alat, Pembuatan
Larutan Stock Dan Pembuatan Media adalah:
a. Sterilisasi merupakan mutlak dibutuhkan dalam melakukan kultur
jaringan karena menentukan keberhasilan kegiatan kultur jaringan.
b. Mengenal alat-alat laboratorium sangat penting untuk memudahkan dan
melancarkan pelaksanaan teknis saat bekerja di laboratorium.
c. Pengukuran dengan labu ukur lebih tepat dari pada gelas ukur.
Pengukuran yang tepat itu penting karena menyangkut kualitas media
jika takaran tidak sesuai.
d. Pembuatan larutan stok harus memerhatikan takaran yang pas sesuai
kebutuhan tanaman yang akan dikulturkan.
e. Banyak komponen penting yang harus terkandung dalam media MS yang
mempunyai fungsi penting masing-masing.
2. Saran
Saran untuk praktikum acara I Sterilisasi Alat, Pembuatan
Larutan Stock Dan Pembuatan Media adalah lebih dibuat lebih serius
dalam melakukan sterilisasi, agar kegiatan kultur jaringan dapat
berhasil. Tingkat pengukuran masing-masing larutan beserta kandungan
larutan yang lebih jelas. Secara keseluruhan praktikumnya sudah baik.
DAFTAR PUSTAKA
Agalloco J 2008. Validation of pharmaceutical processes (electronic
version). USA : Informa Healthcare Inc.
Dewi I, Purwoko BS, Aswidinnoor H, Somantri IH 2014. Kultur antera padi
pada beberapa formulasi media yang mengandung poliamin. Jurnal
Bioteknologi Pertanian 9(1): 14-19.
George E F and P D Sherrington 2006. Plant propagation; by Tissue Culture.
England: Exegetics Ltd.
Gruendemann B J dan Fernsebner B 2006. Buku ajar keperawatan perioperatif.
Jakarta : Kedokteran EGC.
Hadioetomo P S 2006. Mikrobia dasar dalam praktek, teknik dan prosedur
dasar laboratorium. Jakarta : Gramedia.
Lestari, GE 2011. Peranan zat pengatur tumbuh dalam perbanyakan tanaman
melalui kultur jaringan. Jurnal AgroBiogen 7(1):63-68.
Marlin 2012. Penuntun praktikum kultur jaringan. Bengkulu: Fakultas
Pertanian Universitas Bengkulu.
Sukamto, LA 2010. Kultur in vitro endosperma, protokol yang efisien. Jurnal
Agrobiogen 6(2): 107-112.
Yuliarti N 2010. Kultur jaringan tanaman skala rumah tangga. Yogyakarta:
Kanisius.
Yusnita 2003. Kultur jaringan cara memperbanyak tanaman secara efisien.
Tangerang: P.T Agromedia Pustaka.
Yunita R 2009. Pemanfaatan variasi somaklonal dan seleksi in vitro dalam
perakitan tanaman toleran cekaman abiotik. Jurnal Litbang Pertanian
28(4): 142-148.
II. KULTUR BIJI
(TOMAT DAN MENTIMUN)
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
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.
Teknik kultur jaringan bukanlah merupakan suatu cabang
tersendiri, melainkan merupakan suatu teknik yang mempunyai kegunaan
sangat luas dalam penerapan dan pengembangan berbagai cabang ilmu.
Teknik kultur jaringan, dalam praktek telah dikembangkan secara
komersial untuk reproduksi tanaman, baik melalui kultur biji, kultur
embrio ataupun kultur jaringan. Bahkan dalam pengembangannya teknik
kultur jaringan telah banyak dimanfaatkan untuk kultur sel dan kultur
protoplas setelah orang berhasil mengisolasi protoplas tanpa dinding
sel.
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 perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian
vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat
steril.
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.
2. Tujuan
Praktikum acara 2 tentang Kultur Biji (Tomat dan Mentimun) ini
bertujuan untuk :
a. Mengetahui cara sterilisasi dari kultur biji.
b. Mempelajari cara penanaman kultur biji.
c. Mengetahui pengaruh media terhadap kultur biji.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum acara 2 tentang Kultur Biji (Tomat dan Mentmun) dilakukan
pada hari Selasa tanggal 22 Maret 2016 pukul 09.30 – 11.30 bertempat
di Laboraturium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas
Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
Kultur biji merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara teknik
kultur jaringan menggunakan bagian tanaman berupa biji. Biji digunakan
sebagai media kultur jaringan, karena merupakan bagian tanaman yang
berfungsi untuk melanjutkan kelangsungan hidup tanaman budidaya secara
generatif. Bila menggunakan bagian embrio bagian biji-biji sebagai
eksplan, yang perlu diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi,
temperatur, dan dormansi (Srilestari, 2006).
Regenerasi tanaman secara In Vitro dapat dilakukan melalui induksi
tunas (organogenesis) atau induksi embrio somatik (embriogenesis
somatik). Teknik kultur jaringan yang dapat menginduksi embrio somatik
lebih diinginkan karena dapat berasal dari satu sel pada jaringan somatik
yang perkembangannya serupa dengan embrio normal. Regenerasi melalui
jalur embriogenesis somatik mudah diregenerasikan menjadi embrio bipolar,
yaitu mempunyai dua kutub yang langsung sebagai bakal tunas dan akar
(Damayanti et. al 2007).
Perbanyakan In Vitro tanaman dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
dengan organogenesis dan embriogenesis somatik. Dibandingkan dengan
teknik organogenesis, regenerasi tanaman melalui embriogenesis somatik
memiliki beberapa keunggulan karena mampu menghasilkan embrio bipolar
dari sel atau jaringan vegetatif. Embrio somatik dapat diinduksi secara
langsung dari jaringan eksplan atau secara tidak langsung melalui fase
kalus
(Srilestari, 2006).
Regenerasi tanaman dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu
organogenesis (melalui pembentukan organ langsung dari eksplan) dan
embriogenesis somatik (melalui pembentukan embrio somatik). Dibandingkan
dengan embriogenesis, organogenesis mempunyai keunggulan, yaitu peluang
terjadinya mutasi lebih kecil, metodenya lebih mudah dan tidak memerlukan
subkultur berulang sehingga tidak menurunkan daya regenerasi dari kalus.
Namun demikian, untuk keperluan transformasi genetik, cara embriogenesis
lebih dianjurkan karena tanaman yang diperoleh berasal dari satu sel
somatik sehingga peluang diperolehnya transforman lebih tinggi. Embrio
somatik biasanya berasal dari sel tunggal yang kompeten dan berkembang
membentuk fase globular, hati, torpedo dan akhirnya menjadi embrio
somatik dewasa yang siap dikecambahkan membentuk planlet (Purnamaningsih,
2006).
Ovarium tomat, setelah diserbuki dan ditanam dalam media kultur
jaringan yang ditutup plastik. Eksplan tersebut dapat tumbuh dan menjadi
buah yang normal. Kultur tersebut sangat menguntungkan sebab bunga-bunga
yang tidak dapat mengadakan perkawinan sendiri dapat dikawinkan dengan
normal (Hendaryono dan Wijayani, 2007).
Macam vitamin yang digunakan merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi keberhasilan secara In Vitro. Kultur embriogenesis somatik
umumnya digunakan vitamin B5. Penggunaan vitamin B5 dapat menghasilkan
embrio somatik lebih banyak antara lain pada tanaman kopi arabika.
Komponen penting lain yang diketahui dapat mempengaruhi induksi embrio
somatis adalah dengan cara memodifikasi konsentrasi sukrosa dalam media,
sukrosa dalam media berfungsi sebagai sumber energi dan untuk
keseimbangan tekanan osmotik media. Usaha untuk meningkatkan jumlah
embrio melalui teknik kultur jaringan dapat dilakukan dengan cara
memanipulasi komposisi media, seperti macam vitamin dan sukrosa
(Srilestari, 2006).
Regenerasi secara In Vitro menggunakan jaringan muda (embrionik)
sangat mudah untuk menghasilkan kalus. Faktor-faktor yang berpengaruh
terhadap keberhasilan regenerasi kalus antara lain adalah spesies
tanaman, asal eksplan, macam dan konsentrasi zat pengatur tumbuh.
Kenaikan konsentrasi sukrosa pada media induksi dapat meningkatkan
persentase pembentukan kalus embriogenik (Damayanti et. al 2007).
Zat pengatur tumbuh terdiri dari golongan sitokinin dan auksin.
Auksin mempunyai peran ganda tergantung pada struktur kimia, konsentrasi,
dan jaringan tanaman yang diberi perlakuan. Auksin digunakan untuk
menginduksi pembentukan kalus, kultur suspensi, dan akar, yaitu dengan
memacu pemanjangan dan pembelahan sel di dalam jaringan kambium. Auksin
diperlukan dalam konsentrasi yang relatif tinggi untuk memacu pembentukan
kalus embriogenik dan struktur embrio somatik (Lestari, 2011).
C. Alat, Bahan, dan Cara Kerja
1. Alat
Alat yang digunakan pada praktikum acara Kultur Biji ini, antara
lain :
a. LAFC (Laminar Air Flow Chamber)
b. Botol-botol kultur
c. Petridish
d. Pipet tetes
e. Gelas ukur
f. Becker glass
g. Pinset
h. Gagang scaple
i. Aluminium foil
j. Kertas penutup
k. Karet gelang
l. Lampu spiritus
m. Hot plate
n. Magnetic stirrer
o. Timbangan analitik
p. Autoclave
q. Sprayer
2. Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum acara Kultur Biji ini, antara
lain :
a. Eksplan : biji tomat (Solanum lycopersicum), biji mentimun (Cucumis
sativus)
b. Media kultur MS
c. Alkohol 96%
d. Aquadest steril
e. Spiritus
f. Chlorox (sunclin)
g. HCL 0,1 N dan NaOH 0,1 N
h. Detergen air destilata steril
i. Agar sukrosa
j. Kolkhisin 0,01%
3. Cara Kerja
Adapun cara kerja pada praktikum acara Kultur Biji ini, meliputi :
a. Sterilisasi dan Penanaman Bahan Tanaman
1) Mempersiapkan bahan tanam (eksplan) yang sudah direndam dalam
kolkhisin selama 6-8 jam
2) Mempersiapkan bahan tanam dengan aquades steril dan alkohol
3) Mempersiapkan media MS
4) Mempersiapkan peralatan tanam dan mensterilkan alat-alat
tersebut dengan menggunakan alcohol
5) Melakukan penanaman dalam media kultur MS. Setiap botol tanam
dengan tiga biji.
6) Menutup botol kultur dengan menggunakan tutup botol dan diberi
plastic wrap secara rapat supaya botol kultur tetap steril
7) Menyimpan hasil kultur yang sudah ditanam pad arak di ruang
pertumbuhan
8) Menyimpan hasil kultur yang sudah ditanam pad arak di ruang
pertumbuhan.
b. Pengamatan
1) Hari munculnya akar diamati seminggu sekali setelah diadakan
praktikum kultur jaringan tersebut
2) Pengamatan dilakukan setiap hari untuk penampakan morfologis
seperti warna biji, bentuk biji mengkerut atau tidak
D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan
1. Hasil Pengamatan
Tabel 2.1 Pengaruh BAP Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Eksplan
Mentimun (Cucumis sativus L)
"Eksplan "Tanggal"Saat muncul "Jumlah "Keteranga"
" " "(HST) " "n "
" " "Akar "Tunas "Daun "
" " "Akar "Tunas "
" "Akar "Tunas "Daun "
" "Akar "Tunas "Daun "
" "Akar "Tunas "Daun "
" " "Awal "Akhir " "
"1 "1 "4 "6 "Hidup "
" "2 "3 "6 "Hidup "
"2 "1 "4 "6 "Hidup "
" "2 "5 "7 "Hidup "
Sumber : Hasil pengamatan
" " "
" " "
" " "
" " "
" " "
" " "
" " "
" " "
"(a) "(b) "
Gambar 5.1 (a) Hasil awal aklimatisasi Anggrek (Dendrobium sp) (b)
Hasil akhir aklimatisasi Anggrek (Dendrobium sp).
2. Pembahasan
Tanaman yang dikembangbiakkan dengan metode kultur jaringan
menjadi tanaman mini sempurna, maka tahapan selanjutnya sekaligus
terakhir yang harus dikerjakan adalah proses aklimatisasi.
Aklimatisasi merupakan kegiatan memindahkan tanaman dari lingkungan
heterotrof ke lingkungan autotrof, atau lebih sederhananya tanaman
kultur yang telah dibiakkan dalam botol kultur dengan nutrisi yang
terjamin, diberi perlakuan hormon pertumbuhan serta suhu terjaga, lalu
kemudian tanaman tersebut dipindahkan ke media tanah. Perlakuan ini
dimaksudkan agar tanaman mampu membuat makanan sendiri tanpa bergantung
lagi pada nutrisi dalam media. Tahap aklimatisasi penting dilakukan
mengingat tujuan kita mengkulturkan bagian tanaman adalah semata-mata
untuk mengembangbiakkan tanaman agar diperoleh anakan baru. Tanaman
yang tidak diaklimatisasi nantinya akan mengalami kekurangan nutrisi
karena kandungan hara dalam media lama kelamaan akan habis mengingat
jumlahnya juga terbatas.
Menurut Marzuki (1999) Media aklimatisasi bibit kultur jaringan
krisan dan kentang di Indonesia saat ini adalah media arang sekam atau
media campuran arang sekam dan pupuk kandang. Menurut Sinaga (2001)
arang sekam merupakan salah satu media hidroponik yang baik karena
memiliki beberapa keunggulan sebagai berikut; mampu menahan air dalam
waktu yang relatif lama, termasuk media organik sehingga ramah
lingkungan, lebih steril dari bakteri dan jamur karena telah dibakar
terlebih dahulu, dan hemat karena bisa digunakan hingga beberapa kali.
Adapun kriteria planlet yang siap untuk diaklimatisasi adalah
organ planlet lengkap (akar, batang, daun), warna pucuk batang hijau
mantap artinya tidak tembus pandang. Lalu pertumbuhannya kekar, akar
memenuhi media, ukuran tinggi tanaman 3 – 4 cm, dan umur tanaman
sekitar anggrek 4 bulan. Pada saat akan diaklimatisasi, planet dalam
keadaan sehat dan terbebas dari bakteri, penyakit, dan jamur.
Teknik melakukan aklimatisasi yang baik dan benar meliputi
penyiapan wadah, media, dan tempat aklimatisasi yang baik.
Menyiapkan wadah harus memiliki lubang pembuangan air, memiliki
kemampuan untuk mempertahankan kelembaban media tanam, tidak mudah
rusak, bersih dan bebas dari berbagai penyakit dan mudah diperoleh dan
harganya murah. Kemudian menyiapkan media tempat tumbuh dan berdiri
tegaknya tanaman. Persyaratan Media tanam Untuk aklimatisasi adalah
mampu mengikat air dan unsur hara secara baik. Lalu harus memiliki
kemampuan untuk menjaga kelembaban serta mempunyai aerasi yang baik,
tahan lama/tidak mudah lapuk dan tidak menjadi sumber penyakit serta
derajat keasaman (pH) 5 – 6. Kemudian menyiapkan tempat meliputi
lingkungan harus bersih dan bebas dari segala hama dan penyakit.
Kondisi lingkungan disesuaikan dengan kondisi tanaman: suhu, kelembaban
dan cahaya.
Aklimatisasi bertujuan untuk mempersiapkan planlet agar siap
ditanam di lapangan. Tahap aklimatisasi mutlak dilakukan pada tanaman
hasil perbanyakan secara in vitro karena planlet akan mengalami
perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor lingkungan. Hal ini
bisa dipahami karena pembiakan in vitro (dalam botol) semua faktor
lingkungan terkontrol sedangkan di lapangan faktor lingkungan sulit
terkontrol.
Eksplan yang berhasil diaklimatisasi adalah yang tumbuh sehat dan
membesar. Hal ini berarti, ekplan dapat beradatasi dengan lingkungan
yang tidak terkontrol. Eksplan anggrek tumbuh menjadi tumbuhan baru
yang sempurna serta mandiri dapat hidup sendiri. Walaupun tetap
memerlukan perlakuan yang intensif dalam perawatanya.
Pada aklimatisasi yang kami lakukan, banyak eksplan yang tumbuh
sehat. Ini kembali kepada kualitas eksplan yang ditanam. Eksplan yang
berhasil hidup yakni eksplan yang sehat dan tidak ada cacat. Pada
pengamatan awal, eksplan mempunyai daun yang lebar. Namun pada
pengamatan akhir, daun lebar terrsebut busuk dan mati. Disamping itu
muncul daun baru kecil.
E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Kesimpulan yang apa kami ambil dari praktikum acara aklimatisasi
adalah:
a. Bibit anggrek hasil perbanyakan secara in vitro membutuhkan proses
adaptasi sebelum tumbuh besar menjadi tanaman.
b. Penyesuaian terhadap iklim pada lingkungan baru yang dikenal dengan
aklimatisasi merupakan masalah penting apabila membudidayakan tanaman
menggunakan bibit yang diperbanyak dengan teknik kultur jaringan.
c. Teknik melakukan aklimatisasi yang baik dan benar meliputi penyiapan
wadah, media, dan tempat aklimatisasi yang baik.
d. Eksplan yang berhasil diaklimatisasi adalah yang tumbuh sehat dan
membesar.
2. Saran
Saran yang dapat kami berikan dalam praktikum acara aklimatisasi
ini adalah bahwa perlu penyiapan planet aklimatisasi yang seragam dan
memenuhi kriteria semua sehingga mahasiswa mendapatkan planlet yang
kualitasnya sama.
DAFTAR PUSTAKA
Husni, A., S. Hutami, M. Kosmiatin, dan I. Mariska. 2004. Seleksi in
vitro tanaman kedelai untuk meningkatkan sifat ketahanan terhadap
cekaman kekeringan. Laporan Tahunan Penelitian TA 2003. Balai Besar
Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik
Pertanian, Bogor. 16 hlm.
Marzuki, A. 1999.Pengaruh lama penyimpanan, konsentrasi sukrosa dan cahaya
penyimpanan terhadap vigor planlet kentang (Solanum
tuberosum L.).Skripsi. Jurusan Budidaya Pertanian. Fakultas Pertanian.
Bogor: IPB.
Pierik, R.L.M. 1987. In Vitro Culture of Higher Plants. Martinus N.J. Hoff
Publ., London. 344 pp.
Rohayati E dan Marlina N 2009. Teknik aklimatisasi planlet anyelir
(Dianthus caryophyllus L.) untuk tanaman induk. Bull Teknik Pert. 14(2
: 72-75).
Sinaga, N. A. K. 2001. Pengaruh sukrosa dan lama simpan gelap terhadap
vigor bibit krisan (Chysanthemum sp.).Skripsi. Jurusan Budidaya
Pertanian. Fakultas Pertanian. Bogor: IPB.
Slamet 2005. Perkembangan Teknik Aklimatisasi Tanaman Kedelai Hasil
Regenerasi Kultur In Vitro. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. Jurnal Litbang
Pertanian, 30(2), 2011.
Susanti D 2005. Pengujian berbagai media aklimatisasi untuk planlet tebu
kultivar PA 117 dan PA 198. Skripsi. Departemen Tanah Fakultas
Pertanian IPB.
Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan. Solusi Perbanyakan Tanaman Budidaya.
Bumi Aksara. Jakarta. 250 halaman.
