6 Tahap-Tahap dalam Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan – Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai Kultur Jaringan yang dimana dalam hal ini meliputi tahap-tahap dalam teknik tumbuhan, nah agar dapat lebih memahami dan dimengerti simak ulasan selengkapnya dibawah ini.
Kultur jaringan adalah suatu metode dalam mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, yang sehingga pada bagian tanaman ini bisa memperbanyak diri, serta dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap kembali. Untuk prinsip yang akan digunakan dalam menerapkan teknik kultur jaringan ialah dengan memanfaatkan prinsip perbanyakan tumbuhan secara vegetatif.
Yang selama ini dalam teknik untuk perbanyakan tumbuhan dilakukan secara konvensional, maka dalam teknik kultur jaringan dilakukan dalam kondisi aseptik di dalam botol kultur dengan medium dan kondisi tertentu. Hal ini berdasarkan teori Kultur In Vitro yakni Totipotensi. Yang teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembang biak karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan hidup. Oleh karena itu, semua organisme baru yang berhasil ditumbukan akan memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Kultur Jaringan Adalah
Tahap-Tahap Kultur Jaringan
Dalam hal ini ada beberapa tahap-tahap dalam kultur jaringan diantaranya yaitu:
1. Tahap Persiapan
Yang tahap persiapan ini meliputi yaitu:
- Persiapan Ruangan Dan Alat-Alat Yang Akan Digunakan
Hal ini merupakan tahap awal dan sangat penting karena tahap ini dapat menjadi faktor yang akan menentukan keberhasilan teknik kultur jaringan ini ialah dari tingkat sterilisasi yang tinggi. Demikian pula dengan bahan tanaman dan media tanam yang akan digunakan sebagai eksplan yang bisa diperoleh dari daun, tunas, cabang, batang, akar, embrio, kotiledon ataupun bagian-bagian tanaman lainnya. - Sterilisasi Eksplan
Hal ini dilakukan dengan merendam eksplan dalam larutan kimia tertentu, diantaranya alkohol, NaOCI, CaOCI (kaporit), HgCI2 (sublimat), serta H2O2. - Persiapan Media Tanam
Media tanam yang sangat mendukung pertumbuhan eksplan haruslah mengandung sukrosa dan hara dalam kosenterasi yang cukup. Biasanya media tanam di taruh di dalam botol-botol kaca transparan.
2. Tahap Eksplan Kultur
Eksplan adalah bagian dari tanaman yang digunakan dalam mikropropagasi atau kultur jaringan tanaman. Seluruh bagian tanaman (daun, batang, dan akar) dapat dipergunakan sebagai eksplan, namun yang biasanya dipergunakan adalah meristem (jaringan muda), mata tunas dan tunas pucuk (shoot tip). Eksplan dapat juga berupa embrio (kelapa), benih (anggrek), biji (sengon), umbi (wortel), keping biji (kotiledon), benang sari dan putik.
Eksplan diambil dari tanaman, baik tanaman yang tumbuh di lapang atau tanaman hasil kultur jaringan in vitro. Calon tanaman induk sebaiknya adalah tanaman yang diketahui varietasnya dan dari jenis yang unggul. Tanaman induk dipilih yang sehat dan sedang dalam fase pertumbuhan cepat (bersemi).
Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Jaringan Pada Tumbuhan
Sebelum dilakukan pengambilan bagian tanaman yang akan dipergunakan sebagai eksplan, tanaman induk yang tumbuh di lapang, perlu disemprot dengan fungisida dan insektisida untuk mencegah serangan hama dan penyakit tanaman.
Pembuatan eksplan dari bahan induk dilakukan dengan mempergunakan peralatan yang bersih dan tajam. Eksplan selanjutnya dibawa ke dalam laboratorium untuk dilakukan sterilisasi. Tahapan sterilisasi, bahan sterilisasi, dan durasi sterilisasi tiap jenis eksplan tidak sama, namun secara umum sterilisasi eksplan dilakukan dengan mencuci eksplan dalam air bersih yang mengalir, merendam dalam larutan deterjen, merendam dalam larutan fungisida, merendam dalam larutan sublimat (HgCl2), sterilisasi bertingkat dengan larutan Clorox (pemutih pakaian, Bayclin®), serta pembilasan dengan aquadest steril.
3. Tahap Multiplikasi Tunas
Pada umumnya eksplan akan membentuk akar pada minggu awal dalam pertumbuhan, lalu dilanjutkan dengan pertumbuhan pada tunas-tunasnya. Yang tunas-tunas tersebut kemudian dipisahkan untuk mendapatkan tanaman yang baru lagi. Multiplikasi tunas dapat dilakukan dengan memisahkan ujuang tunas yang sudah ada yang telah menghasilkan ruas dan buku baru, tunas-tunas lateral, tunas adventif serta dengan cara embrio somatik.
4. Tahap Pemanjangan Tunas, Induksi Akar Dan Perkembangan Akar
Pada tunas-tunas yang telah dipisahkan kemudian membentuk bagian-bagian tanaman lengkap, termasuk bagian perakaran. Tahapan ini tidak berlaku terhadap tanaman yang mudah berakar. Induksi akar merupakan proses memicu pertumbuhan akar yang biasanya dilakukan dengan penambahan zat pengatur tumbuh terutama dari golongan auxin. Planlet dipindahkan ke media yang mengandung zat pengatur tumbuh.
5. Tahap Media In Vitro
Media merupakan faktor utama dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Media adalah tempat bagi jaringan untuk tumbuh dan mengambil nutrisi yang mendukung kehidupan jaringan. Media tumbuh menyediakan berbagai bahan yang diperlukan jaringan untuk hidup dan memperbanyak dirinya.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Biologi Dalam Bidang Pertanian
Media yang digunakan biasanya terdiri dari unsur hara makro dan mikro dalam bentuk garam mineral, vitamin, dan zat pengatur tumbuh (hormon). Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti gula, agar, arang aktif, bahan organik lain (air kelapa, bubur pisang, ekstrak buah, ekstrak kecambah).
Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol kaca dan disterilisasi. Komposisi media yang digunakan tergantung dari tujuan dan jenis tanaman yang dikulturkan.
Media tanam kultur jaringan terdiri dari dua jenis yaitu media cair dan media padat. Media cair digunakan untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk PLB (Protocorm Like Body).
Media padat digunakan untuk menumbuhkan PLB sampai terbentuk planlet (tanaman kecil). Media padat dibuat dengan melarutkan nutrisi dan agar-agar ke dalam akuades dan disterilkan.
Berdasarkan komposisi dan kesesuaian media terhadap jenis tanaman yang akan dikulturkan, dikenal beberapa jenis media dasar:
- Media VW yang diformulasikan dan diperkenalkan oleh E. Vacin dan F. Went (1949), untuk tanaman Anggrek
- Media MS yang diformulasikan dan diperkenalkan oleh Murashige dan Skoog (1962) untuk berbagai tanaman hortikultura
- Media Euwen untuk tanaman kelapa
- Media B5 atau Gamborg, digunakan untuk kultur suspense sel kedelai, alfafa dan legume lain.
- Media White, untuk kultur akar
- Media Woody Plant Madium (WMP) untuk tanaman berkayu
- Media N6 untuk tanaman serealia
- Media Nitsch dan Nitsch untuk kultur sel dan kultur tepung sari
- Media Schenk dan Hildebrandt untuk tanaman berkayu
Media dasar tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan, dengan menambahkan vitamin dan zat pengatur tumbuh (hormon). Zat pengatur tumbuh diperlukan untuk mengatur diferensiasi tanaman. Ada beberapa zat pengatur tumbuh yang biasa dipergunakan dalam kultur jaringan adalah:
- Golongan Auxin: IAA, NAA, IBA, 2,4-D
- Golongan Cytokinin: Kinetin, BAP/BA, 2 i-P, zeatin, thidiazuron, PBA
- Golongan giberellin : GA3
- Golongan growth retardan : Paclobutrazol, Ancymidol
Pada umumnya, hormon yang banyak dipergunakan adalah golongan auksin dan sitokinin. Perbandingan komposisi antara kedua hormon tersebut akan menentukan perkembangan tanaman, yaitu:
- Auxin ↓ Cytokinin = Perkembangan akar
- Cytokinin ↓ Auxin = Perkembangan tunas
- Auxin = Cytokinin = Perkembangan kalus
Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Bioteknologi Pangan
Selain hormon, media kultur jaringan juga harus mengandung vitamin. Vitamin yang biasa dipergunakan dalam media kultur jaringan antara lain: vitamin B12 (thiamin), Nicotinic Acid, vitamin B6 (pyridoxine), dan vitamin E atau C. Pada semua komposisi media kultur jaringan, hormon dan vitamin diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit. Masing-masing komponen media memiliki peran sebagai berikut:
- Unsur hara makro : metabolisme tanaman
- Unsur hara mikro : pengaturan enzym
- Vitamin : regulasi (pengaturan)
- Gula atau Sukrosa : karbohidrat, sumber karbon, sumber energi
- Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) : merangsang, menghambat atau mengubah pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman
- Arang Aktif : mengarbsorbsi senyawa fenolik dan untuk merangsang pertumbuhan akar Agar-agar: pemadat
- Aquadestilata : pelarut
6. Tahap Aklimatisasi
Tahapan akhir dari perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah aklimatisasi planlet (tanaman kecil). Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan planlet keluar dari ruangan aseptik. Tahap aklimatisasi merupakan tahap yang sangat penting dan kritis dalam rangkaian budidaya tanaman in vitro, karena kondisi lingkungan di rumah kaca atau rumah plastik dan di lapangan sangat berbeda dengan kondisi di dalam botol kultur.
Aklimatisasi dilakukan dengan memindahkan planlet ke media aklimatisasi dengan intensitas cahaya rendah dan kelembapan nisbi tinggi, kemudian secara berangsur-angsur kelembapannya diturunkan dan bibit dari udara luar, sinar matahari langsung dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar.
Media tanaman yang dipergunakan dalam tahap ini biasanya berupa bubuk arang, arang sekam, mos, pakis halus, campuran tanah halus dan kompos, dan sebagainya.
Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Struktur Daun
Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif. Selanjutnya bibit siap dipindahkan ke lapang atau lahan penanaman.
Tabel 1. Perubahan Lingkungan in vitro ke lingkungan ex vitro
| Lingkungan in vitro | Lingkungan ex vitro |
| Suhu 25 ± 2° C | Suhu 23-36° C |
| Intensitas cahaya 1200-2000 lux | Intensitas cahaya 4000-12000 lux |
| Spektrum cahaya sempit | Spektrum cahaya luas |
| Kelembaban relatif 98-100% | Kelembaban relatif 40-80% |
| Akar hampir tidak berfungsi | Akar sangat berfungsi |
| Sistem fotosintesis hampir tidak berfungsi | Sistem fotosintesis sangat berfungsi |
| Hormon eksogen | Hormon endogen |
| Kondisi steril | Kondisi tidak steril |
Demikianlah pembahasan mengenai 6 Tahap-Tahap dalam Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂 🙂 🙂
