makalah mini riset kultur jaringann
-
Upload
astari-adja -
Category
Education
-
view
452 -
download
23
Transcript of makalah mini riset kultur jaringann
D
I
S
U
S
U
N
OLEH:
TRI ASTARI8146182041
KELAS: B – 1 DIKDAS
PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kepada hadirat Allah SWT yang telah
memberikan kita rahmat kesehatan dan kesempatan, sehingga bisa menyusun atau
menyelesaikan penyusunan mini riset Konep Dasar IPA ini yang berjudul
LAPORAN MINI RISET LABORATORIUM KULTUR JARINGAN
TANAMAN.
Shalawat dan rangkaian salam kehadirat nabi Muhammad SAW yang kita
dari alam kegelapan menuju terang benderang.
Pembuatan mini riset ini bertujuan sebagai tugas individu mata kuliah
Konsep Dasar IPA dan sebagai bahan perkuliahan.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dr. Fauziyah Harahap, M.
Si yang telah membimbing penulis dan pihak-pihak yang telah membantu dalam
pembuatan laporan ini.
Laporan ini penulis yakini jauh dari kesempurnaan dan masih banyak
kekurangannya seperti pepatah yang mengatakan “tak ada gading yang tak retak“,
baik isi maupun penyusunnya. Atas semua itu dengan rendah hati penulis
harapkan kritik dan saran yang membangun guna menyempurnakan laporan ini.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat.
Medan, Maret 2015
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................i
DAFTAR ISI......................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................1
BAB II PEMBAHASAN ......................................................................................2
A. Struktur Organisasi Laboratorium …….…………………………....... 2
B. Profil Laboratorium ....................................................................................3
C. Proses yang Dikerjakan di Laboratorium ...................................................6
D. Kaitan Proses di Laboratorium Dengan Konsep IPA ............................. 15
E. Manfaat Dari Kunjungan ke Laboratorium ............................................. 20
BAB III PENUTUP ............................................................................................ 21
A. Kesimpulam .............................................................................................. 21
B. Saran ........................................................................................................ 21
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu Biologi yang sangat pesat, khususnya Bioteknologi
modern telah membawa era perubahan baru yang sangat mendasar. Dengan
prinsip dasar pemanfaatan sistem biologi pada level sel atau bagian-bagian sel
untuk menghasilkan produk yang diperlukan, maka ilmu kultur jaringan menjadi
sangat berkembang.
Street (1977) mengemukakan terminologi, Plant tissue culture is generally
used for the aseptic culture of cells, tissues, organs, and their components under
defined physical and chemical condition in vitro.
Teknik kultur jaringan (kultur in vitro) mensyaratkan kondisi steril
baik ruang, peralatan, bahan maupun seluruh rangkaian kerjanya. Hal ini
disebabkan karena pertumbuhan eksplan didalam kultur harus selalu dalam
kondisi aseptis. Untuk itu semua tahapan pelaksanaan teknik kultur in vitro
harus dilaksanakan didalam laboratorium dan harus ditunjang oleh organisasi
serta perlengkapan laboratorium yang memadai serta tata cara kerja yang teliti
dari si peneliti. Laboratorium tidak harus dibangun baru, ruang-ruang didalam
laboratorium yang sudah ada dapat direnovasi untuk keperluan kultur jaringan,
namun demikian pendirian laboratorium baru merupakan langkah yang terbaik.
Laboratorium sebaiknya mempunyai pembagian ruangan yang diatur
sedemikian rupa sehingga tiap kegiatan terpisah satu dengan yang lainnya,
tetapi masih dapat saling berhubungan dan mudah dicapai.
Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI didirikan 20 Oktober
2006, dan berada dibawah naungan Yayasan Hidayatul Islam (YAHDI) yang
bergerak dalam bidang Pendidikan dan Sosial. Laboratorium ini terletak di
Perumahan Pelabuhan, Jl. Lambung No. 16 Lingkungan VII Tanah 600 Medan
Marelan.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Struktur Organisasi Laboratorium
Struktur organisasi Laboratorium Jaringan Tanaman YAHDI sebagai
berikut:
Pemilik Laboratorium Kultur Jaringan : Dr. Fauziyah Harahap, M. Si
Pengelola Laboratorium Kultur Jaringan : Dr. Fauziyah Harahap, M. Si
Kepala Laboratorium Kultur Jaringan : Dr. Fauziyah Harahap, M. Si
Teknisi Laboratorium Kultur Jaringan : Nur Hayati
Mahasiswa Staf Pembantu : 1. Fifi
2. Devi
3. Kiki
4. Rifka
5. Riana
B. Profil Laboratorium
Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI didirikan 20 Oktober
2006, dan berada dibawah naungan Yayasan Hidayatul Islam (YAHDI) yang
bergerak dalam bidang Pendidikan dan Sosial. Laboratorium ini terletak di
Perumahan Pelabuhan, Jl. Lambung No. 16 Lingkungan VII Tanah 600 Medan
Marelan.
Kontak person Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI adalah
sebagai berikut:
Telepon : 061 - 6857053
Email : [email protected]
Laboratorium ini terbuka untuk umum dan memfasilitasi kegiatan:
1. Penelitian
Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI memfasilitasi para
peneliti (dosen, staff instansi terkait, mahasiswa dll) yang ingin
memanfaatkan fasilitas laboratorium ini.
2. Pendidikan
Laboratorium ini juga menyelenggarakan dan memfasilitasi kunjungan,
kuliah umum, dan kerjasama bidang pendidikan.
3. Pelatihan
Dosen, Guru, Wiraswasta dan Hobbies yang berminat mengikuti pelatihan
baik secara pribadi maupun kelompok, akan difasilitasi di laboratorium
ini.
4. Pembibitan
Laboratorium ini terbuka untuk melaksanakan kerjasama dalam
melakukan pembibitan untuk skala penelitian dan skala produksi.
5. Konservasi
Laboratorium menerima dan menyelenggarakan pelestarian plasma nutfah
pada tingkat in vitro untuk tanaman langka.
6. Konsultasi
Laboratorium menyelenggarakan konsultasi yang berhubungan dengan
kultur jaringan, secara perorangan maupun kelompok.
C. Proses yang Dikerjakan di Laboratorium
Pelaksanaan kerja kultur jaringan tumbuhan memiliki tahapan-
tahapan dan urutan kerja yang khusus. Oleh karena itu laboratorium
harus diatur sedemikian rupa sehingga ada tingkatan sterilitas ruangan
sesuai dengan tahapan kerja tadi, termasuk alur keluar-masuknya pekerja
didalam laboratorium tersebut. Tahapan-tahapan kerja didalam laboratorium
kultur jaringan dibagi dalam 4 kelompok yaitu:
1. Persiapan.
Merupakan tahap awal kerja kultur jaringan, dimulai dari penyiapan
tanaman sebagai sumber eksplan yang ditanam di green house,
kemudian menyiapkan alat-alat, botol-botol kultur dan pembuatan
medium (meracik, merebus dan membaginya kedalam botol-botol
sampai pada sterilisasi).
2. Inokulasi.
Inokulasi meliputi sterilisasi, pengambilan/pengirisan bagian tanaman
yangakan dijadikan sebagai eksplan, kemudian menanamnya
didalam atau diatas medium buatan yang telah disediakan.
Untuk inokulasi eksplan ini diperlukan kondisi yang absolut steril.
3. Pemeliharaan.
Setelah diinokulasi, botol kultur diletakkan di rak-rak pemeliharaan
di ruang inkubator untuk diikuti pertumbuhan dan perkembangannya
sampai menjadi plantlet. Untuk pemeliharaan tersebut dibutuhkan
ruang yang tidak perlu steril tetapi harus bersih, dengan pengatur
suhu (25-28)°C, dan pencahayaan dengan lampu TL (1000-3000)
lux.
4. Aklimatisasi.
Aklimatisasi merupakan proses penyesuaian/ adaptasi plantlet dari
kondisi heterotrof didalam botol kultur menjadi autotrof yang dapat
ditanam pada kondisi alamiahnya ditanah. Proses aklimatisasi
dilaksanakan didalam green house dengan memberikan perlakuan
kelembaban, intensitas cahaya dan temperatur. Setelah melampaui
masa aklimatisasi, tanaman dapat dibawa keluar dari green house
untuk ditanam dilapangan.
Masing-masing tahapan pekerjaan tersebut harus terpisah satu
dengan lainnya dan dengan menggunakan peralatan tersendiri.
Berdasarkan adanya urutan tahapan kerja seperti tersebut diatas, maka dasar
penataan ruang laboratorium adalah urutan kegiatan dan sterilitas ruangan.
Gambar 1.1 Skema Laboratorium Kultur Jaringan
Beberapa ruangan laboratorium dan kegiatannya akan dijelaskan secara
singkat sebagai berikut:
1. Ruang Persiapan
Ruangan ini dipergunakan sebagai tempat untuk mempersiapkan
eksplan, medium dan alat-alat. Ruang persiapan biasanya dibagi menjadi
berberapa ruangan kecil yang dipergunakan untuk menyimpan medium dan
alat- alat yang sudali steril, untuk menyimpan alat-alat gelas, bahan-bahan kimia
dan pembuatan medium (ruang timbang), dan ruangan untuk mencuci. Persiapan
eksplan yang dilakukan meliputi pencucian, pemotongan/ pembuangan bagian-
bagian tanaman yang tidak dipergunakan serta perlakuan awal untuk mengurangi
kontaminan yang ada dipermukaan tanaman.
Persiapan medium meliputi penimbangan bahan kimia medium,
pengenceran medium, penuangan kedalam wadah kultur dan sterilisasi. Sesuai
dengan fungsinya, fasilitas yang dibutuhkan didalam ruangan ini adalah meja
tempat meletakkan alat-alat pemanas, meja untuk alat-alat timbang, meja untuk
bekerja dan tempat mencuci, semua meja adalah kongkrit (statis dari beton) dan
beralas porselin. Peralatan yang diletakkan didalam ruangan ini terdiri dari:
Oven
Magnetic stirrer dengan atau tanpa pemanas
Alat-alat gelas standard: - labu takar berbagai ukuran pipet Pasteur
- erlenmeyer berbagai ukuran gelas piala
- pengaduk gelas
- wadali kultur : botol, tabung reaksi,
cawan petri
Lemari alat-alat gelas
Alat-alat untuk mencuci
Rak-rak pe ngering
Alat-alat diseksi: spatula, pisau, scalpel, pinset, glinting, cutter
Borrer berbagai ukuran
Blender
Bidistilling water
Agar dispenser
Kompor gas
Autoclave
Lampu bunsen dengan kaki tiga
Kereta (cart) untuk memindahkan alat-alat dan media keruang lain
Growth chamber, untuk praperlakuan dingin pada tanaman
berbunga, khususnya yang akan dipergunakan untuk kultur mikrospora.
2. Ruang Timbang
Ruangan ini dipergunakan untuk tempat menyimpan bahan-bahan
kimia medium dan mempersiapkan medium kultur. Persiapan medium
kultur meliputi penimbangan bahan kimia medium, pengenceran larutan
stok, membagi-bagi dalam botol kultur dan sterilisasi. Ruang timbang
berhubungan langsung dengan ruang persiapan. Fasilitas yang diperlukan
dalam ruangan ini adalah meja kerja dan meja untuk alat-alat timbang
beralas porselin. Peralatan yang diletakkan diruangan ini terdiri dari:
Timbangan analitik
Lemari es dan freezer untuk menyimpan larutan stok
Hot plate dengan magnetik stirrer
Bunsen dengan kaki tiga
pH meter
Lemari bahan kimia dana alat-alat (aluminum foil, kertas timbang,
kertas saring dsb)
Hood tempat penimbangan bahan-bahan kimia yang karsinogenik
Blender / homogenizer
3. Ruang Stok
Ruang stok dipergunakan untuk menyimpan alat-alat steril dan
medium yang sudah jadi (steril). Didalam pelaksanaan teknik kultur jaringan,
sebelum penanaman eksplan maupun subkultur dilakukan, medium kultur
harus sudah disiapkan minimum tiga hari sebelum diperlukan. Medium yang
sudah jadi harus disimpan didalam ruangan yang dingin dan gelap.
Fasilitas yang diperlukan diruangan ini berupa meja kerja beralas porselin.
Ruang stok harus berhubungan langsung 2 arah, satu arah dengan ruang
persiapan (setelah media disterilisasi diruang persiapan, dapat langsung
dibawa keruangan ini) dan arah yang lain dengan ruang transfer atau
ruang steril, ruangan ini meskipun tidak harus steril tetapi kebersihannya
harus tetap terjaga. Alat-alat yang terdapat diruangan ini meliputi:
Kereta dorong
Rak-rak untuk meletakkan medium steril
Oven untuk menyimpan alat-alat steril.
4. Ruang steril / transfer
Ruang transfer merupakan ruangan dimana semua kegiatan aseptis
dimulai. Kegiatan yang dilakukan meliputi: sterilisasi, isolasi bagian-bagian
tanaman dan penanaman eksplan dalam medium. Kegiatan subkultur,
sterilisasi medium dengan ultrafiltrasi juga dilakukan diruangan ini. Ruangan
ini mutlak harus steril, sehingga sedapat mungkin bebas dari debu dan hewan
kecil, dinding ruangan dilapis porselin atau bahan lain yang kedap air dan
mudah dibersihkan. Ruangan ini juga dilengkapi dengan tempat cuci tangan
sehingga memudahkan petugas yang akan memulai dengan pekerjaan
aseptis, pengatur suhu (AC), lampu Ultra Violet dan lampu TL biasa.
Ruang transfer harus terisolir sedemikian rupa tetapi masih dapat
berhubungan dengan ruang stok, ruang inkubasi dan ruang mikroskop.
Pintu penghubung harus selalu dalam keadaan tertutup. Ruang transfer
dilengkapi dengan alat-alat sebagai berikut:
Laminar air flow cabinet, peralatan utama untuk melakukan
pekerjaan aseptis
Dissecting microscope
Cart yang selalu disemprot dengan alkohol 70%
Alat-alat diseksi: scalpel, pinset, spatula, gunting, jarum
Millipore filter
Syrink
Hand sprayer untuk alcohol
Tempat alcohol
Bunsen burner/lampu alkohol/bacticinerator
Meja beralas kaca/formica dengan laci untuk menyimpan alat-alat
steril, kapas dan alcohol
Entkas
Timbangan kecil
Electrofusion chamber
Vacumpump
Centrifuge, untuk proses isolasi protoplas
5. Ruang inkubasi/kultur
Ruang kultur merupakan ruang besar dengar kemungkinan perluasan
bila diperlukan. Kebersihannya harus diperhatikan dan sedapat mungkin
dihindari terlalu banyak keluar masuknya orang-orang yang tidak
berkepentingan. Ruangan ini dipergunakan untuk memelihara eksplan yang
telah ditanam pada medium secara aseptis. Kultur yang telah lumbuh
dan memperbanyak diri, secara teratur harus disubkultur. Tergantung dari
jenis eksplan dan tipe kultur, subkultur dilakukan setiap 3-6 minggu
sekali, hal ini berarti tiap bulan ada pelipatan jumlah kultur.
Botol-botol kultur diatur dengan menempatkannya pada rak-rak
terbuka yang bertingkat (3-4 tingkat) dengan lampu fluorescent, jarak tiap
tingkat 40-50 cm. Jarak antara rak harus diatur sedemikian rupa
sehingga memudahkan lalulintas pemeriksa kultur. Didalam ruang
kultur, lingkungan fisik diatur sedemikian rupa sehingga mendukung
pertumbuhan yang optimal, untuk itu perlu ada pengaturan terhadap suhu
dan cahaya. Unsur-unsur dan cahaya yang perlu diperhatikan adalah kualitas,
lama penyinaran dan intensitas cahaya.
Kualitas cahaya
Cahaya putih merupakan cahaya yang baik untuk pertumbuhan kultur.
Lampu fluorescent (neon/TL) biasa digunakan sebagai sumber cahaya
dalam ruang kultur. Keseimbangan spektrum lampu fluorescent sangat baik
dan efisien dalam penggunaan energi bila dibandingkan dengan lampu
pijar. Bentuk lampu memungkinkan penyebaran cahaya yang baik, dengan
panas yang dikeluarkan relatip rendah, bila transformer dapat diletakkan
diluar ruang kultur. Pada lampu pijar hampir 90% merupakan energi panas
sehingga mempengaruhi temperatur temperatur ruangan. Pada ruang
kultur juga dapat diberikan campuran lampu pijar dan fluorescent secara
bersamaan.
Intensitas cahaya
Intensitas cahaya yang baik dari lampu fluorescent adalah antara 100-
400 foot candel (1000-4000 lux). Intensitas cahaya diatur dengan
menempatkan sejumlah lampu dengan kekuatan tertentu pada jarak
antara 40-50 cm dari tabung kultur pada luas area tertentu.
Lama penyinaran
Seberapa lama cahaya harus diberikan pada eksplan sehingga
berpengaruh positip terhadap pertumbuhannya, sangat tergantung dari jenis
tanaman dan respon yang diinginkan. Untuk proses morfogenesis, umumya
diperlukan pencahayaan terus menerus, sebaliknya untuk induksi
kalus umumnya tidak memerlukan pencahayaan. Sedangkan untuk
pertumbuhan plantlet, yang segera akan dilakukan aklimatisasi, umumnya
memerlukan periode penyinaran selama 14-16 jam. Panjang penyinaran
diatur dengan alat automatic timer switch atau timer.
Temperatur
Temperatur didalam ruang kultur yang baik adalah pada suhu
normal yaitu antara 25-28° C. Pengaturan suhu dilakukan dengan
menggunakan AC, karena ruang kultur merupakan ruang tertutup yang
sedikit sekali mempunyai aliran udara bebas. Beberapa perlakuan khusus
kadang-kadang memerlukan suhu rendah (18-20°C), sehingga diperlukan
adanya growth chamber yang dapat diatur suhu dan pencahayaannya. Alat-
alat yang diperlukan didalam ruang kultur adalah:
Rak-rak kultur 3-4 tingkat dengan lampu fluorescent, jarak tiap
tingkat 40-50 cm.
Timer untuk mengatur lama penyinaran
AC untuk mengontrol suhu ruangan
Binocular microscope dan loupe/kaca pembesar
Tangga aluminium untuk melihat kultur di rak yang tinggi
Shaker, untuk inkubasi kultur dengan medium cair
6. Ruang mikroskop
Ruangan ini dipergunakan untuk pengamatan dan analisa selama
kultur berjalan, reaksi suatu kultur dalam media perlakuan sering diikuti
sejak awal inisiasi. Untuk membedakan morfologi eksplan atau struktur
internal pada kultur mikrospora, sel dan protoplas yang terjadi pada awal
perkembangannya, diperlukan bantuan mikroskop. Untuk keperluan tersebut
dipergunakan binocular mikroskop (stereoscope), inverted microscope,
fluorescent microscope, yang dilengkapi dengan peralatan untuk fotografi.
Penelitian-penelitian yang lebih canggih seperti fusi protoplas, micro-
injection DNA atau organel kedalam sel atau protoplas, memerlukan
mikroskop dengan mikro-manipulator. Ruangan ini harus senantiasa
kering/tidak lembab dan bersih, untuk pengoperasian fluorescent microscope,
diperlukan ruangan yang gelap total. Meja kongkrit (dari beton) untuk
tempat meletakkan mikroskop diperlukan didalam ruangan ini. Alat-alat
yang terdapat didalam ruangan ini adalah:
Inverted microscope
Stereoscope
Student microscope
Fluorescent microscope
Micro-manipulator
Alat-alat fotografi
Alat-alat untuk pengamatan sitologis, misalnya gelas preparat
dan penutup, jarum, microtome dsb.
D. Kaitan Proses di Laboratorium Dengan Konsep IPA
Proses di Laboratorium tentu saja berkaitan dengan konsep IPA, dimana
proses kultur jaringan yang terjadi di Laboratorium merupakan salah satu bagian
dari Bioteknologi modern. Terkait pula dalam salah satu kategori kompetensi
mata kuliah konsep dasar IPA “Mengkritisi jangkauan bioteknologi dalam
kehidupan manusia”.
Bioteknologi berasal 2 kata yaitu Bio yang berarti hidup dan Teknologi
sehingga akan menghasilkan sebuah cabang ilmu baru yaitu Ilmu yang
mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti
jamur, bakteri, virus dan sebagainya yang dapat dimanfaatkan untuk kemaslahatan
manusia di bumi ini. Ilmu bioteknologi sudah sangat berkembang pesat yang pada
awalnya hanya bioteknologi konvensional kini sudah merambah pada
bioteknologi, modern, bioteknologi pertanian, bioteknologi pangan dan
sebagainya.
Bioteknologi konvensional adalah penerapan ilmu bioteknologi dengan
memanfaatkan makhluk hidup secara langsung untuk mengubah kandungan gizi
dari suatu produk. Bioteknologi konvensional mudah dilakukan di rumah – rumah
sederhana sekalipun karena prosesnya mudah dan juga bahan – bahannya mudah
di dapatkan. Beberapa contoh dari Bioteknologi konvensional yaitu pembuatan
tempe, pembuatan, kecap, pembuatan oncom dan pembuatan tape.
Bioteknologi modern adalah jenis ilmu bioteknologi yang menggunakan
alat–alat modern dan bersifat sangat kecil sekali sehingga sulit untuk dilakukan di
rumah–rumah. Bioteknologi modern memiliki ciri–ciri yaitu sudah memanfaatkan
teknologi DNA rekombinan. Salah satu contoh dari BIoteknologi modern adalah
memanfaatkan Bakteri E.Coli untuk perbanyakan hormon insulin bagi penderita
diabetes sehingga kadar gula darahnya dapat dikurangi.Pada intinya Bioteknologi
sudah memanfaatkan teknologi penyambungan dan pemotongan dna dari suatu
virus atau bakteri untuk digabung dengan makhluk hidup lainnya agar lebih
bermanfaat. Contoh Bioteknologi Modern yaitu : Bayi tabung, Produksi hormon
pertumbuhan manusia (Growth Hormon), Antibiotik, Vaksin Malaria, Hormon
BST, Hewan Transgenik, Tanaman Tahan hama, Dan domba Dolly.
Bioteknologi pada bidang pertanian turut memberikan sumbangsih yang
sangat besar karena dengan ilmu tersebut maka produksi dan kualitas hasil
pertanian dapat ditingkatkan lagi. Bioteknologi pertanian sudah dimanfaatkan
masyarakat sejak dahulu hingga berkembang dalam bentuk modern seperti saat
ini. Pembuatan kompos atau biogas adalah salah satu produk bioteknologi
pertanian sederhana, sedangkan pembuatan tanaman transgenik, kultur jaringan,
biopestisida merupakan contoh dari bioteknologi pertanian yang sudah modern.
Kultur jaringan/Kultur In Vitro/Tissue Culture adalah suatu teknik untuk
mengisolasi, sel, protoplasma, jaringan, dan organ dan menumbuhkan bagian
tersebut pada nutrisi yang mengandung zat pengatur tumbuh tanaman pada
kondisi aseptik,sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan
beregenerasi menjadi tanaman sempurna kembali.
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.
Keuntungan dari kultur jaringan selain menghasilkan tanaman baru yang
bersifat unggul dapat pula melestarikan plasma nutfah yang sudah hampir punah
yang dilakukan di Laboratorium. Laboratorium kultur jaringan sendiri dirancang
sedemikian rupa mengikuti alur pekerjaan aseptis, sehingga setiap kegiatan
dilakukan didalam ruangan secara terpisah, namun masih dapat saling
berhubungan satu sama lain. Setiap ruangan dirancang sesuai dengan
kebutuhan dan peralatan yang ada disetiap ruangan juga disesuaikan dengan
kegiatan yang dilakukan.
Landasan kultur jaringan didasarkan atas tiga kemampuan dasar dari
tanaman, yaitu:
1. Totipotensi adalah potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk
tumbuh dan berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi
dengar benar dan sesuai. Implikasi dari totipotensi adalah bahwa semua
informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme
terdapat di dalam sel. Walaupun secara teoritis seluruh sel bersifat
totipotensi, tetapi yang mengekspresikan keberhasilan terbaik adalah sel
yang meristematik.
Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia
adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969,
F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek
empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, F.C. Steward
bisa menumbuhkannya menjadi satu individu wortel. Pada tahun 1954,
kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker.
2. Rediferensiasi adalah kemampuan sel-sel masak (mature) kembali
menjadi ke kondisi meristematik dan dan berkembang dari satu titik
pertumbuhan baru yang diikuti oleh rediferensiasi yang mampu melakukan
reorganisasi manjadi organ baru.
3. Kompetensi menggambarkan potensi endogen dari sel atau jaringan
untuk tumbuh dan berkembang dalam satu jalur tertentu. Cantohnya
embrioagenikali kompeten cel adalah kemampuan untuk berkembang
menjadi embrio funsional penuh. Sebaliknya adalah non-kompeten atau
morfogenetikali tidak mempunyai kemampuan.
Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur
jaringan adalah:
1. Pembuatan media
Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur
jaringan. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, 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. Inisiasi
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan
dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur
jaringan adalah tunas.
3. Sterilisasi
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus
dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat
yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan
etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi
yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.
4. Multiplikasi
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.
5. Pengakaran
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya
pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan
mulai berjalan dengan baik.
6. Aklimatisasi
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan
aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu
dengan memberikan sungkup. Setelah 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. Sering kali kultur aseptik disebut juga kultur in vitro
yang artinya sebenarnya adalah kultur di dalam gelas.
Dalam pelaksanaannya dijumpai beberapa tipe-tipe kultur, yakni:
1. Kultur biji (seed culture), kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji atau
seedling.
2. Kultur organ (organ culture), merupakan budidaya yang bahan tanamnya
menggunakan organ, seperti: ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian
daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll.
3. Kultur kalus (callus culture), merupakan kultur yang menggunakan jaringan
(sekumpulan sel) biasanya berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya.
4. Kultur suspensi sel (suspension culture) adalah kultur yang menggunakan
media cair dengan pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan
menggunakan sel atau agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan
yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem.
5. Kultur protoplasma. eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas
bagian dinding selnya menggunakan bantuan enzim. Protoplas 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 2 protoplas baik intraspesifik maupun interspesifik).
6. Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman,
yakni: kepalasari/ anther (kultur anther/kultur mikrospora), tepungsari/ pollen
(kutur pollen), ovule (kultur ovule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid.
Aplikasi Teknik Kultur Jaringan dalam Bidang Agronomi:
a. Perbanyakan vegetatif secara cepat (Micropropagation).
b. Membersihkan bahan tanaman/bibit dari virus
c. Membantu program pemuliaan tanaman (Kultur Haploid, Embryo Rescue,
Seleksi In Vitro, Variasi Somaklonal, Fusiprotoplas, Transformasi Gen
/Rekayasa Genetika Tanaman dll).
d. Produksi metabolit sekunder.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Regenerasi
1. Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro: pucuk aksilar, pucuk adventif,
embrio somatik, pembentukan protocorm like bodies, dll
2. Eksplan
Eksplan adalah bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk
perbanyakan tanaman. Faktor eksplan yang penting adalah genotipe/varietas,
umur eksplan, letak pada cabang, dan seks (jantan/betina). Bagian tanaman yang
dapat digunakan sebagi eksplan adalah pucuk muda, batang muda, daun muda,
kotiledon, hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll.
3. Media Tumbuh
Di dalam media tumbuh mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur
tumbuh, dan bentuk fisik media. Terdapat 13 komposisi media dalam kultur
jaringan, antara lain: Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM),
Knop, Knudson-C, Anderson dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah
MS.
4. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
Faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT adalah konsentrasi, urutan
penggunaan dan periode masa induksi dalam kultur tertentu. Jenis yang sering
digunakan adalah golongan Auksin seperti Indole Aceti Acid(IAA), Napthalene
Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Golongan
Sitokinin seperti Kinetin, Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin, Thidiazuron, dan PBA.
Golongan Gibberelin seperti GA3. Golongan zat penghambat tumbuh seperti
Ancymidol, Paclobutrazol, TIBA, dan CCC.
5. Lingkungan Tumbuh
Lingkungan tumbuh yang dapat mempengruhi regenerasi tanaman meliputi
temperatur, panjang penyinaran, intensitas penyinaran, kualitas sinar, dan ukuran
wadah kultur.
E. Manfaat Dari Kunjungan ke Laboratorium
Manfaat setelah melakukan kunjungan ke Laboratorium Kultur Jaringan
Tanaman YAHDI adalah sebagai berikut:
1. Bagi saya yang menyukai tumbuhan dan tertarik dengan tanaman
berkunjung ke Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI sangat
menyenangkan, selain menambah wawasan tentang kultur jaringan itu
sendiri juga membuat saya paham bahwa kultur jaringan itu menarik.
2. Dengan kultur jaringan menghasilkan tanaman baru yang bersifat unggul
dan dapat melestarikan plasma nutfah yang sudah hampir punah.
3. Mengetahui skema umum laboratorium kultur jaringan, prinsip, fungsi
ruang serta peralatan yang ada didalamnya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kultur jaringan merupakan salah satu contoh dari bioteknologi
pertanian yang sudah modern. Didalam kultur jaringan, pertumbuhan eksplan
harus dalam lingkungan aseptik dan terkendali. Implikasi dari keadaan ini
adalah bahwa setiap tahapan dalam pelaksanaannya harus dilakukan
didalam laboratorium. Laboratorium kultur jaringan dirancang sedemikian
rupa mengikuti alur pekerjaan aseptis, sehingga setiap kegiatan dilakukan
didalam ruangan secara terpisah, namun masih dapat saling berhubungan
satu sama lain. Setiap ruangan dirancang sesuai dengan kebutuhan dan
peralatan yang ada disetiap ruangan juga disesuaikan dengan kegiatan yang
dilakukan.
Dalam percobaan kegiatan bisa saja mengalami kegagalan karena
dipengaruhi beberapa faktor seperti kurang steril dan kurang berhati-hati
dalam proses percobaan. Keuntungan dari kultur jaringan adalah
menghasilkan tanaman baru yang bersifat unggul dan dapat melestarikan
plasma nutfah yang sudah hampir punah. Namun biaya untuk melakukan
setiap prosesnya besar.
B. Saran
Perlu diadakan promosi ke sekolah-sekolah dan masyarakat di kawasan
Sumatera Utara khususnya di Kota Medan agar mengetahui keberadaan
Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI. Karena selain sebagai sarana
penelitian dan pendidikan, Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI juga
sangat bagus sebagai salah satu tempat edukasi.
DAFTAR PUSTAKA
Brosur Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman YAHDI
Fauzy, Rocky Shabas. “Kultur Jaringan dan Teori Totipotensi”. 22 Maret 2015.
http://rsf-gudangilmu.blogspot.com/2009/11/kultur-jaringan-dan-teori
totipotensi.html
http://yayasanpendidikanislamyahdi.blogspot.com/p/pengumuman.html
https://www.facebook.com/laboratoriumkulturjaringan.yahdi
https://www.facebook.com/fauziyah.harahap?fref=nf&pnref=story
Kampus Biologi. “Pengertian Bioteknologi, Bioteknologi Konvensional, dan
Bioteknologi Modern”. 23 Maret 2015. http://kampus-
biologi.blogspot.com/2014/10/pengertian-bioteknologi-bioteknologi.html