Sebut dan jelaskan tahapan tahapan pembiakan tanaman dengan teknik kultur jaringan

 Anny,    25 November 2020 PENGENALAN PERBANYAKAN TANAMAN PISANG DENGAN TEKNIK KULTUR JARINGAN/IN VITRO

(volume 1)

Apa Itu Kultur Jaringan?

Tak kenal maka tak sayang. Sebuah peribahasa yang tepat untuk mengungkap istilah jika suatu hal yang asing akan sulit diketahui jika tidak kenal. Bagi sebagian masyarakat awam tentu masih asing dengan istilah kultur jaringan. Pada kesempatan ini mari kita belajar lebih lanjut tentang kultur jaringan.

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk memisahkan/mengisolasi bagian dari tanaman seperti sel, jaringan atau organ (daun, akar, batang, tunas dan sebagainya) serta membudidayakannya dalam lingkungan yang terkendali [secara in vitro] dan aseptik sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri/beregenerasi menjadi tanaman lengkap.

Teknik kultur jaringan berkembang dari adanya teori totipotensi sel oleh Schwann dan Schleiden, tahun 1838 yang menyatakan didalam masing-masing sel tumbuhan mengandung informasi genetik dan sarana fisiologis tertentu yang mampu membentuk tanaman lengkap bila ditempatkan dalam lingkungan yang sesuai.

Hal ini didukung penemuan zat pengatur tumbuh oleh Skoog dan Miller, tahun 1957, penemuan bahwa regenerasi tunas dan akar secara in vitro dikendalikan secara hormonal oleh zat pengatur tumbuh sitokinin dan auksin.

Keuntungan Dan kelemahan Teknik Kultur Jaringan

Kelebihan kultur jaringan dibandingkan dengan perbanyakan bibit secara konvensional adalah; perbanyakan bibit dapat dilakukan dengan cepat dan dalam skala banyak, kontinuitas ketersediaan bibit akan terjaga sepanjang waktu, tanpa harus menunggu musim berbuah, bibit yang dihasilkan akan sama dengan induknya, tingkat keseragaman pertumbuhan bibit di lapangan tinggi, hemat biaya pengiriman/transportasi, dan bebas hama penyakit.

Kelemahan kultur jaringan antara lain; Membutuhkan biaya operasional dan fasilitas produksi yang mahal, membutuhkan tenaga kerja yang khusus dan terampil, dan harga bibit kultur jaringan lebih mahal.

Kegunaan Kultur Jaringan

Selain untuk perbanyakan bibit unggul, kegunaan kultur jaringan di bidang lainnya, yaitu:

1. Dibidang pemuliaan tanaman untuk meningkatkan keragaman genetik, seperti induksi variasi somaklonal, induksi mutasi.
2. Dibidang bioteknologi tanaman, teknik kultur jaringan sangat diperlukan untuk meregenerasikan sel tanaman yang telah direkayasa genetiknya menjadi tanaman transgenik.  
3. Dibidang pengendalian penyakit tanaman, kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman yang bebas patogen yaitu melalui kultur meristem.
4. Dibidang konservasi, dapat digunakan untuk memperbanyak tanaman yang hampir punah, atau untuk penyimpanan plasma nutfah.

Secara umum terdapat berbagai teknik kultur jaringan untuk penyediaan bibit tanaman, tetapi teknik yang sering digunakan: 1. Teknik Kultur tunas 2. Teknik Organogenesis 3. Teknik Somatik embryogenesis.

Kultur tunas adalah perbanyakan tanaman dengan cara merangsang pertumbuhan (proliferasi) tunas aksiler atau lateral yang sudah ada pada eksplan. Memiliki keuntungan diantaranya: paling sering digunakan untuk produksi bibit secara komersial, lebih mudah dilakukan pada banyak jenis tanaman, dan lebih menjamin kestabilan genetik pada bibit tanaman yang dihasilkan. Sebagai contoh tanaman pisang, jati, eucalyptus, dan lain sebagainya.

Organogenesis adalah proses pembentukan tunas dari eksplan yang tidak memiliki jaringan meristematik. Tunas yang dihasilkan disebut tunas adventif. Dapat kita terapkan untuk kultur tanaman caladium/keladi, nanas.

Emriogenesis somatik adalah proses pembentukan embrio dari jaringan somatik tanaman. Sel-sel somatik berkembang melalui pembelahan sel dan membentuk embrio yang sama dengan embrio zigotik, yaitu mempunyai struktur bipolar yang terdiri dari jaringan meristem tunas dan meristem akar. Semua sel somatik dalam tanaman mengandung seluruh set informasi genetik yang diperlukan untuk berdiferensiasi menjadi tanaman utuh. Perubahan pola ekspresi gen tersebut bisa diinduksi oleh ZPT auksin. Lazim diterapkan pada tanaman kurma ,rumput laut, kelapa sawit, coklat/kakao.

[bersambung]

Tahapan kultur jaringan menjadi hal penting yang harus dipahami sebelum melakukan teknik perkembangbiakan vegetatif ini. Perlu diketahui bahwa, kultur jaringan adalah teknik menumbuhkan sel, jaringan atau organ di laboratorium pada media buatan yang mengandung nutrisi dan steril untuk mendapatkan tanaman utuh.

Cara perbanyakan ini juga disebut sebagai perbanyakan mikropropagasi atau perbanyakan mikro. Perbanyakan ini memberikan beberapa keuntungan seperti berikut;

1. Bahan tanam awal sangat kecil namun menghasilkan anakan yang lebih jauh.
2. Lebih efisien untuk tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi.
3. Memiliki sifat identik dengan induknya, jadi sangat cocok untuk mengembangkan tanaman yang bersifat unggul.

Tahapan Kultur Jaringan

Kegiatan perbanyakan menggunakan metode ini perlu dilakukan oleh tenaga ahli. Sebab tahapannya cukup rumit dibandingkan perbanyakan konvensional seperti cangkok, sambung, stek, atau okulasi. Mengutip dari buku “Kultur Jaringan Tanaman”, berikut beberapa tahapan kultur jaringan yang perlu dipahami.

Baca Juga

Kegiatan kultur jaringan yang pertama yaitu isolasi bahan tanam atau eksplan. Isolasi yang dilakukan meliputi pemilihan dan pemeliharaan tanaman induk.

Tanaman induk yag dipilih harus sehat, bebas penyakit, dan mempunyai pertumbuhan baik. Hal tersebut diperlukan agar bahan eksplan yang digunakan dalam perbanyakan mikro tidak menjadi sumber kontaminan dan kondisi steril kultur tetap terjaga.

Sebelum eksplan diambil, biasanya tanaman induk akan diberi perlakukan khusus seperti penyemprotan pestisida, pemberian pupuk, hingga penyemprotan ZPT jenis sitokin.

Bagian tanaman yang baik untuk kultur jaringan yaitu tunas lateral. Pada bagian ini sel masih aktif membelah sehingga memiliki daya regenerasi yang tinggi.

2. Sterilisasi Eksplan

Dalam proses ini ada beberapa tahap yang harus dilakukan. Berikut uraiannya.

• Bahan yang sudah dipilih kemudian akan dipotong menjadi beberapa bagian dan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan.
• Kemudian bahan tersebut akan dicuci bersih menggunakan sabun dan air mengalir.
• Berikutnya bahan akan direndam menggunakan fungisida konsentrasi 2 gram per liter selama kurang lebih 10 menit sembari digoyang.
• Bilas bahan menggunakan air steril sebanyak 3 kali lalu masukan ke laiminar.
• Dalam laminar, bahan tanam disterilisasi menggunakan sodium hipoklorida atau clorox. Perendaman dengan bahan sterilisasi ini dilakukan dua kali. Pertama direndam menggunakan clorox konsentrasi 10% selama 5 menit sembari digoyang lalu dibilas. Kedua, direndam dalam clorox konsentrasi 5% selama 5-7 menit.
• Lalu bilas bahan tanam 3-4 kali menggunakan air steril. 
• Untuk beberapa tanaman biasanya dilakukan juga sterilisasi menggunakan antibiotik untuk menghilangkan bakteri.

Baca Juga

Perlu diketahui bahwa nilai konsentrasi bahan untuk sterilisasi biasanya berbeda-beda. Angka tersebut umumnya diperoleh dari hasil penelitian awal (trial and error).

Yang perlu diingat bahwa jangan gunakan bahan dengan konsentrasi terlalu tinggi, sebab hal tersebut bisa menyebabkan kematian sel tanaman. Namun konsentrasi yang terlalu rendah juga kurang efektif untuk membunuh mikoorganisme yang ada di eksplan. Jika tanaman induk berasal dari tanaman kultur dan ada di dalam botol, maka prosedur sterilisasi tidak perlu dilakukan.

3. Penanaman Eksplan

Eksplan yang sudah steril kemudian dipotong menjadi beberapa bagian dan ditanam dalam media steril yang sudah dipersiapkan sebelumnya. Media yang digunakan biasanya mengandung zat pengatur tumbuh sesuai dengan tujuan kultur.

Jika ingin membentuk kalus, maka bahan eksplan yang ditanam pada media induksi kalus sepeti media dengan 2,4D. namun jika ingin menginduksi tunas, maka bahan tanam ditanam pada media yang mengandung sitokinin atau GA3.

Selama proses penanaman eksplan pastikan dalam kondisi steril baik ruangan, alat, maupaun pekerja. Kondisi aseptik inilah yang akan mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan.

Baca Juga

Tahap kultur jaringan berikunya yaitu perbanyakan propagul atau bagian yang diperoleh dari hasil morfogenesis yang terbentuk dari jaringan eksplan. Propagul biasa berupa kalus, tunas, atau embrio somatik.

Perbanyakan propagul bisa dilakukand engan cara subkultur ke medium baru. Medium yang digunakan sesuai dengan propagul yang dihasilkan.

5. Pengakaran

Tahapan pengakaran adalah kegiatan saat tunas sudah tumbuh dan dipindahkan ke media induksi agar untuk membentuk plantet. Pengakaran dilakukan secara in vitro di dalam laboratorium dan eks vitro di luar laboratorium.

Induksi akar secara in vitro harus dilakukan dalam kondisi aseptik. Untuk mempercepat pertumbuhan akar, pada media kultur perlu ditambahkan ZPT golongan auksin.

Sementara itu saat induksi eks vitro dilakukan dengan cara transplanting tunas kecil ke media semi steril yang ada di luar lab. Pangkal tunas biasanya akan dicelupkan terlebih dahulu dalam larutan mengandung akusin sebelum di tanam. Pengakaran di luar lab ini dianggap lebih efisien dan tidak rumit.

Baca Juga

Tanaman hasil kultur jaringan tidak bisa langsung ditanam di lapang. Namun perlu proses adaptasi bertahap dengan lingkungan barunya. Proses adaptasi tersebut yang dikenal dengan nama aklimatisasi.

Proses ini perlu dilakukan, sebab tanaman hasil kultur jaringan berbeda dengan tanaman normal di lapang. Kondisi lingkungan mikro botol kultur membuat tanaman hasil kultur tidak memiliki lapisan lilin. Selain itu, stomata tidak berfungsi sehingga sangat berisiko jika langsung ditanam di lapang.