laporan kultur jaringan bioteknologi universitas brawijaya

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI

“KULTUR JARINGAN”

Disusun Oleh:

Nama            : Etta Rostina

NIM              : 135040200111045

Kelompok     : L1

Asisten          :

Program Studi Agroekoteknologi

Fakultas Pertanian

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Malang

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan maupun organ , serta menumbuhkannya dalam keadaan aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali

Konsep awal dari kultur jarngan adalah diketahuinya kemempuan totipotensi dari sel tumbuhan. Totipotensi sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap.

Lingkungan aseptic sebagai salah satu syarat utama suksesnya kegiatan kultur jaringan perlu diterapkan dengan sungguh-sungguh. Untuk itu perlu adanya usaha sterilisasi peralatan yang akan digunakan dalam proses kultur.

1.2    Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum  kultur jaringan ini yaitu:

1. Untuk mengetahui tinjauan terkait Kultur Jaringan dan Macam Teknik Kultur

2. Untuk mengetahui penjelasan mengenai eksplan dan syarat eksplan yang baik

3. Untuk mengetahui macam-macam sterilisasi alat, bahan dan eksplan.

4. Untuk mengetahui penjelasan mengenai Kontaminasi pada Kultur Jaringan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan terkait Kultur Jaringan dan Macam Teknik Kultur

Kultur jaringan memiliki beberapa macam teknik, diantaranya yaitu: Meristem kultur, yaitu salah satu cara dalam teknik kultur jaringan tumbuhan yang menggunakan eksplan (bagian tanaman) berupa jaringan muda atau disebut juga meristem. Teknik ini dapat dilakukan pada kultur meristem melinjo. Pollen atau anther kultur, yaitu salah satu cara dalam teknik kultur jaringan  yang menggunakan eksplan berupa serbuk sari atau benang sari tumbuhan. Protoplast kultur, yaitu merupakan salah satu teknik kultur jaringan yang menggunakan eksplan berupa protoplast (sel hidup yang telah dihilangkan dinding selnya). Chloroplast kultur, yaitu merupakan salah satu teknik kultur jaringan yang menggunakan eksplan berupa Kloroplas dengan tujuan untuk memperbaiki sifat tanaman dengan membuat varietas baru, dan Somatic cross atau persilangan protoplasma, yaitu merupakan salah satu teknik kultur jaringan yang berupa penyilangan dua macam protoplasma menjadi satu, kemudian dikulturkan secara in vitro dalam medium sehingga menjadi tanaman yang mempunyai sifat baru. (leo anjar kusuma, 2000).

2.2    Penjelasan mengenai eksplan dan syarat eksplan yang baik

1.    Pemilihan eksplan

Eksplan adalah bagian dari tanaman yang digunakan dalam kulturisasi. Eksplan ini menjadi bahan dasar bagi pembentukan kalus (bentuk awal calon tunas yang kemudian mengalami proses pelengkapan bagian tanaman, seperti daun, batang, dan akar). Sebagian eksplan sebaiknya dipilih dari pucuk muda tanaman dewasa yang diketahui asal-usul dan varietasnya, tidak terinfeksi penyakit, dan jenisnya unggul.

2. Penggunaan media yang cocok

Media yang cocok memengaruhi pertumbuhan eksplan yang telah ditanam untuk menjadi plantlet (tanaman kecil). Media yang baik, harus memenuhi syarat nutrisi yang diperlukan eksplan untuk tumbuh dan berkembang. Oleh karena itu, di dalam media kultur jaringan ditambahkan berbagai macam mineral, vitamin, sumber karbohidrat, dan zat pengatur tumbuh (hormon).

3. Keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik

Semua tahapan yang dilakukan dalam kultur jaringan harus dilakukan secara aseptik. Hal ini guna menghindari kontaminasi oleh jamur maupun bakteri. Oleh karena itu, sterilisasi eksplan ke dalam medium dilakukan di dalam laminar air flow cabinet untuk mencegah kontaminasi. Penyimpanan kultur juga harus di dalam ruangan dengan suhu, pencahayaan, dan pengaturan udara yang baik.

(Ferdinand,2009)

2.3  Macam-macam sterilisasi alat, bahan dan eksplan.

Sterilisasi dapat dilakukan dengan cara:

a.    Sterilisasi dengan pembakaran

Alat-alat yang terbuat dari logam dapat disterilkan dengan cara memanaskan atau membakar di atas lampu spirtus.

b.    Sterilisasi dengan udara panas/kering

Alat-alat dari gelas seperti cawan petri, erlenmeyer, tabung piala, botol eksplan, tabung reaksi dan sebagainya dapat disterilkan dengan udara panas (oven) pada suhu 130 – 160^o C selama 1 – 2 jam. Alat alat ditata tidak terlalu rapat agar sirkulasi udara antar tumpukan alat dapat berjalan lancar, sehingga semua alat dapat disterilkan dan dapat dengan mudah dijaga kesterilannya saat dikeluarkan dari alat sterilisasi.

c.    Sterilisasi dengan uap panas (basah)

Bahan atau alat dapat disterilkan dengan uap panas atau secara basah pada uap panas biasa atau uap panas dengan tekanan tinggi, secara terus menerus (kontinyu) atau secara terputus putus (diskontinyu), khususnya medium pada suhu atau tekanan yang rendah. Untuk sterilisasi dengan cara ini sering kali menggunakan otoklaf. Sterilisasi medium biasanya dilakukan pada suhu 121^oC dengan tekanan 1 atm selama 15-30 menit, namun untuk medium yang tidak mudah rusak dapat dilakukan pada suhu atau tekanan yang sedikit lebih tinggi.

d.    Sterilisasi dengan bahan kimia

Bahan kimia tertentu sering digunakan untuk sterilisasi alat maupun bahan. Etanol 70% sering digunakan untuk sterilisasi permukaan pada alat yang sering dikombinasi dengan pembakaran pada api. NOCl (natrium hipoklorit) dan formalin juga sering digunakan untuk sterilisasi permukaan atau disinfestasi permukaan atau disinfeksi permukaan.

e.    Sterilisasi lingkungan kerja

Lingkungan kerja untuk teknik kultur jaringan dapat dibagi atas lingkungan umum dan lingkungan spesifik. Lingkungan umum adalah ruangan transfer secara keseluruhan, sedangkan lingkungan spesifik adalah lingkungan didalam laminar air flow cabinet dimana proses penanaman eksplan dan prosedur lain seperti isolasi protoplasma dilakukan.

f.     Sterilisasi alat-alat dan media

Alat-alat yang perlu disterilkan sebelum penanaman adalah: pinset, gunting, gagang scalpel, petridisk, botol-botol kosong, jarum suntik untuk isolasi meristem dan pipet untuk memindahkan suspensi sel.

Media dan aquades juga disterilkan dalam autoclave.Untuk aquades sebaiknya dimasukkan dalam wadah kecil misalnya elemeyer 250 ml dengan isi maksimum 100 ml, agar sterilisasi lebih efektif. Untuk media kultur yang tidak mengandung bahan-bahan yang heat-labile, sterilisasi dilakukan dengan autoclave pada suhu 121⁰C. 

g.    Sterilisasi bahan tanaman

Pada setiap jenis tanaman, ditemukan juga kontaminan yang berasal dari dalam jaringan tanaman, terutama bakteri.Bakteri-bakteri ini sampai sekarang belum diidentifikasi.Kontaminan internal ini sangat sulit diatasi, karena sterilisasi permukaan tidak menyelesaikan masalah.Pada bahan tanaman yang mengandung kontaminan internal, harus diberi perlakuan antibiotik atau fungisida yang sistemik.

(Zulkarnain, 2009)

2.4  Penjelasan mengenai Kontaminasi pada Kultur Jaringan

Eksplan atau kultur dapat terkontaminasi oleh berbagai mikrooganisme seperti jamur, bakteri atau virus. Organisme–organisme tersebut secara universal terdapat pada jaringan tanaman. Banyak yang bersifat non-patogenik, artinya mereka tidak menyebabkan bahaya bagi tanaman inang pada kondisi normal. Kondisi kering dan adanya organisme kompetitor menyebabkan mereka dalam kondisi terkontrol. Tapi, kondisi in vitro yang disukai eksplan, yaitu mengandung sukrosa dan hara dalam konsentrasi tinggi, kelembaban tinggi dan suhu yang hangat, juga disukai mikroorganisme yang seringkali tumbuh dan berkembang sangat cepat, mengalahkan eksplan. Kontaminasi mungkin terjadi pada permuakan tanaman, antar sel atau dalam sel tanaman. Kontaminasi permukaan dapat diatasi dengan cara pencucian menggunakan berbagai perlakuan bahan kimia. Kemungkinan kedua, organisme yang hidup pada jaringan tanaman lebih susah ditangani. Hal ini dapat dikontrol dengan pemberian pestisida atau fungisida sistemik yang diberikan pada tanaman stok sebelum dijadikan eksplan atau dapat juga diberikan di kultur itu sendiri. Kemungkinan ketiga, media awal sudah terkontaminasi, dapat ditanggulangi dengan pemberian pestisida pada bahan pembuatan media. Kemungkinan keempat, ketika jaringan tanaman terluka, dengan cara pemotongan atau perlakuan bahan kimia seperti larutan klorin, reaksi fisiologis terjadi pada sel sekitar luka.

Salah satu prosesnya adalah produksi bahan biokimia atau sintesa sebagai mekanisme perlindungan. Keluarnya substansi dari jaringan akan terjadi. Bahan kimia ini mungkin atau mungkin tidak memberi pengaruh mematikan pada pertumbuhan kultur. Dengan cara mencuci eksplan sebelum penanaman dan menghindarai desikasi dapat mengurangi reaksi luka tapi beberapa spesies masih memproduksi eksudat. Mungkin perlu untuk mentransfer eksplan ke media segar/baru secara teratur pada minggu–minggu awal kultur untuk menghilangkan eksudat. Pada kasus lain, tambahan bahan kimia mungkin digunakan untuk menyerap eksudat. Adsorbent misalnya arang aktif, PVP (polyvinylpyrrolidine). Agen anti-oksidising seperti asam askorbat, asam sitrat atau sistein mungkin dapat mengurangi atau mencegah produksi eksudat, terutama senyawa fenolik. Perendaman ekplan pada air steril 50˚C selama 5–15 menit berhasil mengatasi produksi eksudat. (Yunus dkk, 2010).

DAFTAR PUSTAKA

Dewi N. 2012. Wirausaha Tanaman Anggrek Secara Kultur Jaringan. http://dosen.naratoma.ac.id. Diakses pada: 13 Desember 2014.

 Ferdinand, Fictor dan Moekti Ariebowo. 2009. Praktis Belajar          Biologi untuk Kelas XI Sekolah Menengah Atas /                          Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam.              Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan                   Nasional.

Heddy, S. 1986. Hormon Tumbuhan. Jakarta: Raja Grafindo Persada 98 hlm.

Kusuma, Anjar Leo.2000. Teori-teori Kultur Jaringan Materi Ajar. Yogyakarta : UGM.

Soetrisno, V.T., Kalima, dan Purnadjaja. 1998. Pedoman Pengenalan            Pohon Hutan di Indonesia. Yayasan PROSEA. Bogor dan    Pusat Diktat Pegawai dan SDM Kehutanan. Bogor.  Waisel,   Y., Eshel, A., and Kafkafi, U. Ed. Plant Roots. The Hidden          Half.

Yunus, Ahmad, Samanhudi, Amalia T Sakya, Muji Rahayu. 2010.     Teknologi Kultur Jaringan. Surakarta: UNS Press.

Zulkarnain, 2009. Kultur jaringan Tanaman Solusi Perbanyakan T   Tanaman Budi Daya. Jakarta: Bumi Aksara.