Biologi XI - Semester 3 - Jaringan Tumbuhan - Kultur Jaringan Tumbuhan

Biologi XI - Semester 3 - Jaringan Tumbuhan - Kultur Jaringan Tumbuhan

BIOLOGI SMA/MA

Kelas XI Semester I




BAB 2
Jaringan Tumbuhan


Pendalam Materi


    Berdasarkan apersepsi di depan, Anda sudah mengetahui contoh penerapan prinsip dasar jaringan tumbuhan dalam kehidupan sehari-hari yaitu penerapan jaringan pengangkut xilem pada air mancur. Untuk memahami penerapan jaringan xilem pada air mancur, Anda harus mempelajari terlebih dahulu struktur dan fungsi jaringan tersebut. Nah, pada bab ini Anda akan diajak untuk mempelajari struktur dan fungsi jaringan tumbuhan, jaringan penyusun organ pada tumbuhan, dan kultur jaringan tumbuhan.


C. Kultur Jaringan Tumbuhan


    Teknologi dalam bidang pertanian saat ini telah berkembang pesat. Salah satu contohnya teknik kultur jaringan tumbuhan. Setiap jaringan tumbuhan memiliki sifat khusus yang menjadi dasar pelaksanaan teknik kultur jaringan. Lakukan kegiatan berikut untuk mempermudah pemahaman Anda tentang sifat khusus pada tumbuhan.

    Berdasarkan kegiatan tersebut, Anda telah mengetahui sifat sel tumbuhan yang mendasari pelaksanaan teknik kultur jaringan. Selain itu, Anda telah mendapatkan sedikit gambaran mengenai proses perkembangan tanaman yang diperbanyak dengan teknik kultur jaringan dan tahapan-tahapannya. Simak uraian materi berikut untuk memahami lebih dalam tahapan-tahapan pelaksanaan kultur jaringan tumbuhan.

    Sel tumbuhan memiliki sifat autonom dan totipotensi. Autonom berarti dapat mengatur aktivitas hidupnya sendiri. Adapun totipotensi adalah kemampuan sel tumbuhan untuk beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Prinsip inilah yang menjadi dasar pelaksanaan teknik kultur jaringan.

Kultur jaringan adalah cara perbanyakan tumbuhan secara in vitro dengan cara mengisolasi bagian bagian tanaman seperti sel jaringan, atau organ tumbuhan serta menumbuhkannya pada medium buatan secara aseptis (bebas hama) agar bagian-bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Beberapa macam teknik kultur jaringan yang dapat dilakukan sebagai berikut.

      1. Kultur meristem, eksplan yang digunakan berupa jaringan meristem.
      2. Kultur kloroplas, eksplan berupa kloroplas dan biasanya digunakan untuk fusi protoplasma.
      3. Kultur pollen atau kultur anther, eksplan yang digunakan berupa putik atau benang sari.
      4. Kultur fusi protoplas, eksplan berupa protoplas.

    Kultur jaringan dilakukan di dalam laboratorium khusus yang steril dengan pencahayaan dan suhu terkontrol Bagian kecil dari tanaman (sel jaringan, dan organ) yang digunakan dalam kultur jaringan disebut eksplan. Eksplan diambil dari bagian yang masih muda (primordial), sel-selnya masih bersifat meristematis, dan mengalami proses diferensiasi.

    Teknik kultur jaringan mempunyai beberapa tujuan berikut.

      1. Menghasilkan tanaman dalam jumlah besar dengan lahan yang tidak terlalu luas dan waktu yang singkat,
      2. Menghasilkan tanaman yang bebas penyakit.
      3. Melestarikan jenis tanaman langka.
      4. Mempertahankan sifat-sifat tanaman induk
      5. Menghasilkan varietas tanaman baru dengan kultur fusi protoplas.

    Tanaman yang dibudidayakan menggunakan teknik kultur jaringan umumnya merupakan tanaman yang bernilai ekonomi tinggi atau tanaman yang sulit dikembangbiakkan. Adapun tahapan-tahapan teknik kultur jaringan sebagai berikut.

1. Tahapan-Tahapan Teknik Kultur Jaringan

    Tahapan-tahapan teknik kultur jaringan meliputi tahapan persiapan dan sterilisasi eksplan, inokulasi, subkultur, dan aklimatisasi.

a. Tahapan Persiapan dan Sterilisasi Eksplan

    Pada tahap ini dilakukan pembuatan medium tanam dan sterilisasi alat. Medium tanam berupa medium agar-agar yang diberi tambahan unsur makro dan mikro, asam amino, vitamin, gula, serta hormon pengatur tumbuh. Medium harus disterilkan menggunakan uap panas bersuhu 140°C dan bertekanan 1 atm dengan waktu yang telah ditentukan agar aseptis. Alat yang digunakan untuk sterilisasi medium dan peralatan disebut autoklaf. Selanjutnya, dilakukan pengambilan eksplan dari tanaman yang sehat.

b. Tahapan Inokulasi

    Pada tahap ini dilakukan penanaman eksplan dalam ruangan tertutup dan telah disterilkan. Ruang penanaman dapat berupa entitas (ruangan tertutup dan terbuat dari kaca) atau Laminar Air Flow (LAF). Ruang penanaman harus disterilkan dahulu menggunakan alkohol atau formalin. Demikian pula peralatan untuk menanam seperti pinset, dan dissecting set juga harus disterilkan dengan cara mencelupkannya pada alkohol 90% lalu dibakar sebelum digunakan. Selanjutnya, eksplan disterilkan menggunakan larutan hipoklorit dan dipotong-potong kecil kemudian diinokulasi dalam medium tanam. Eksplan dalam medium kultur ini kemudian dipelihara di dalam ruangan aseptis yang terkontrol lingkungan fisiknya.

c. Tahapan Subkultur

    Setelah terbentuk calon tumbuhan (akar/tunas), dilakukan pemindahan ke medium yang baru. Komposisi hormon dalam medium tanam yang baru biasanya berbeda dengan komposisi hormon pada medium yang digunakan sebelumnya. Hasil kultur dapat berupa tunas atau kalus. Kalus adalah massa sel yang tidak terdiferensiasi. Selanjutnya, kalus dipindahkan ke dalam medium yang diberi hormon auksin dan hormon sitokinin yang seimbang. Kalus akan berdiferensiasi membentuk organ tumbuhan sehingga individu baru terbentuk.

d. Tahapan Aklimatisasi

    Bibit tanaman yang dihasilkan dari teknik kultur jaringan berupa tumbuhan berukuran kecil yang disebut plantlet seperti terlihat pada Gambar 2.21. Plantlet harus diaklimatisasi sebelum dipindah di lahan tanam. Aklimatisasi dilakukan agar plantlet beradaptasi dengan lingkungannya yang baru. Plantlet ditanam dalam polybag dan diletakkan di tempat yang teduh. Seiring dengan pertumbuhannya, intensitas cahaya yang mengenai tanaman hasil kultur ditambah.

    Semua peralatan dan kegiatan yang dilakukan dalam kultur jaringan harus aseptik agar bagian tanaman yang dikultur bisa tumbuh menjadi individu baru. Jika tidak steril, akan terjadi kontaminasi oleh bakteri, jamur, atau virus yang dapat mengakibatkan eksplan menjadi rusak.

    Untuk lebih mudah memahami tahapan pada kultur jaringan, perhatikan Gambar 2.22.

    Keberhasilan kultur jaringan ditentukan oleh beberapa faktor berikut.

      a. Eksplan yang digunakan, meliputi jenis tanaman, jenis jaringan, ukuran eksplan, kondisi tanaman induk, genetik eksplan, dan musim.
      b. Perbandingan komposisi senyawa kimia dalam medium tanam.
      c. Kondisi lingkungan, misal cahaya, suhu, kelembapan, pH, dan kerapatan medium.
      d. Kondisi kultur dan lingkungan yang steril.

2. Kelebihan dan Kekurangan Kultur Jaringan

    Perbanyakan tanaman secara kultur jaringan memiliki beberapa kelebihan berikut.

      a. Dapat menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak dalam waktu singkat.
      b. Tidak memerlukan tempat luas.
      c. Tidak bergantung pada musim sehingga bisa dilaksanakan sepanjang tahun.
      d. Bibit yang dihasilkan lebih sehat dan seragam.

    Selain memiliki kelebihan, teknik kultur jaringan mempunyai kekurangan-kekurangan berikut.

      a. Memerlukan biaya besar karena harus dilakukan di dalam laboratorium yang steril serta menggunakan bahan-bahan kimia.
      b. Memerlukan keahlian khusus.
      c. Memerlukan aklimatisasi ke lingkungan luar karena tanaman hasil kultur berukuran kecil dan bersifat aseptik.





Post a Comment

0 Comments