Sifat Totipotensi Sel Tumbuhan dan Kultur Jaringan 1. Sifat Totipotensi Sel Tumbuhan Kemajuan ilmu tentang sel membuat penemuan informasi baru terkait sel semakin berkembang. Misalnya penemuan makhluk hidup bersel satu atau uniselluler. Dengan demikian, tidak berlebihan bila muncul hipotesis atau teori sel lainnya yang terkait dengan makhluk hidup multiseluler. Hipotesis atau teori itu mengatakan bahwa seharusnya setiap sel hidup yang menyusun makhluk multiseluler juga mampu melakukan kegiatan hidup dan mampu tumbuh (berkembang biak) serta berkembang seperti halnya makhluk uniseluler. khirnya, pada tahun !"#" muncul teori atau hipotesis yang ter kait dengan hipotesis tersebut. $eori yang dimaksud adalah teori totipotensi sel (total genetic potencial cell). %lmuwan yang mengemukakannya adalah &chleiden dan &chwann. $eori ini menyatakan bahwa setiap sel tumbuhan yang hidup mempunyai informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman yang utuh bila kondisinya sesuai. 'ada mulanya, teori totipotensi sel ini belum bisa dibuktikan. 'enyebabnya, saat itu pengetahuan mengenai nutrisi dan hormon tanaman masih minim. amun demikian, mulai tahun !#*, setelah penemuan auksin, indol acetic acid (%) dan napthalene acetic acid (), teori totipotensi sel dapat dibuktikan. 'ada perkembangan selanjutnya, penelitian+penelitian tentang teori totipotensi sel terus dilakukan. 'ara ahli memfokuskan penelitiannya pada nutrisi dan hormon tanaman, penyusunan medium tanam, dan pemilihan sumberbahan yang akan diperbanyakditanam pada mediumkultur. Kemudian, tata cara perbanyakan tanaman secara kultur serta pengetahuan teknis pembudidayaannya juga mereka teliti.
2. Sifat Totipotensi Sebagai Dasar Kultur Jaringan Kalian mungkin pernah melihat atau mendengar mengenai tanaman jati emas. -ibit tanaman jati emas banyak digemari oleh masyarakat. Dengan bibitnya yang unggul dan harga jual batang dewasanya yang cukup tinggi, masyarakat kita banyak yang menanamnya. $ahukah kalian, bahwa bibit tanaman jati emas sebagian besar dikembangkan melalui teknik kultur jaringan &eperti yang kita ketahui sebelumnya, sel tumbuhan tidak mungkin dapat tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan utuh secara alamiah. 'enyebabnya adalah kondisi alam yang tidak memungkinkan terjadinya pertumbuhan dan perkembangan. /leh sebab itu, kondisi yang demikian tidak dapat dipenuhi kecuali disediakan media secara buatan. -erdasarkan sifat totipotensi sel, tumbuhan baru dapat tumbuh dan dikembangbiakkan. &ifat totipotensi diartikan sebagai kemampuan sel, jaringan, atau 1
organ tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang menjadi suatu organisme utuh. /leh para ahli, sifat ini dimanfaatkan sebagai dasar perkembangbiakan tumbuhan dengan suatu teknik tertentu. &alah satu teknik yang digunakan adalah kultur jaringan. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. -ibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain0 mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan kon1ensional.
KEUNTUNGAN E!AN"AATAN KU#TU$ JA$%NGAN 2 'engadaan bibit tidak tergantung musim 2 -ibit dapat diproduksi dalam jumlah banyakdengan waktu yang relatif lebih cepat (darisatu mata tunas yang sudah respon dalam !tahun dapat dihasilkan minimal !*.*** planletbibit) 22 -ibit -ibit yang yang dihasilkan dihasilkan bebas seragam penyakit (menggunakan organ tertentu) 2 -iaya pengangkutan bibit relatif lebih murahdan mudah 2 Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya 3andasan kultur jaringan didasarkan atas tiga kemampuan dasar dari tanaman, yaitu0 1. Totipotensi adalah potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi dengar benar dan sesuai. %mplikasi dari totipotensi adalah bahwa semua informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme terdapat di dalam sel. 4alaupun secara teoritis seluruh sel bersifat totipotensi, tetapi yang mengekspresikan keberhasilan terbaik adalah sel yang meristematik. $eori totipotensi ini dikemukakan oleh 5. Heberlandt tahun !"". Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari 6erman. 'ada tahun !7, 8.9. &teward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, 8.9. &teward bisa menumbuhkannya menjadi satu indi1idu wortel. 'ada tahun !:;, kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan
2
$ahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah0 1' embuatan media Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, 1itamin, dan hormon. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol+botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf. 2' %nisiasi %nisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. -agian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas. &' Sterilisasi &terilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat+alat yang juga steril. &terilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. $eknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril. (' !ultipli)asi Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. *' enga)aran 'engakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. +' A)limatisasi klimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. 'emindahan dilakukan secara hati+hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. &etelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.
Tipe,tipe Kultur Jaringan Kultur jaringan (tissue culture) sampai saat ini digunakan sebagai suatu istilah umum yang meliputi pertumbuhan kultur secara aseptik dalam wadah yang umumnya tembus cahaya. &ering kali kultur aseptik disebut juga kultur in 1itro yang artinya sebenarnya adalah kultur di dalam gelas. Dalam pelaksanaannya dijumpai beberapa tipe+tipe kultur, yakni0 1. Kultur bii /seed 0ulture' kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji atau seedling. 2. Kultur organ /organ 0ulture ), merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti0 ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll. &. Kultur )alus /0allus 0ulture' merupakan kultur yang menggunakan jaringan (sekumpulan sel) biasanya berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya. (. Kultur suspensi sel /suspension 0ulture' adalah kultur yang menggunakan media cair dengan pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan menggunakan sel atau 3
agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem. *. Kultur protoplasma. eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan en=im. 'rotoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma (fusi > protoplas baik intraspesifik maupun interspesifik). +. Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni0 kepalasari anther (kultur antherkultur mikrospora), tepungsari pollen (kutur pollen), o1ule (kultur o1ule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid.
Apli)asi Te)ni) Kultur Jaringan dalam idang Agronomi a. 'erbanyakan 1egetatif secara cepat (Micropropagation). b. Membersihkan bahan tanamanbibit dari 1irus c. Membantu program pemuliaan tanaman (Kultur Haploid, ?mbryo
4
