A.
Tujuan
Memperoleh
tanaman kacang panjang secara vegetatif yang
mempunyai sifat keturunan sama dengan
induknya.
B.
Dasar
Teori
Kultur
jaringan tanaman adalah suatu upaya mengisolasi bagian-bagian tanaman
(protoplas, sel, jaringan dan organ), kemudian mengkulturnya pada nutrisi
buatan yang steril dibawah kondisi lingkungan terkendali sehingga bagian-bagian
tanaman tersebut dapat berregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali
(Zulkarnain, 2009).
Teknologi
tersebut bermula dari spekulasi Gottlieb Haberlandt mengenai totipotensi sel
pada awal abad ke-20. Beliau mempostulasikan bahwa apabila kondisi lingkungan
dan nutrisi sel-sel yang dikulturkan dimanipulasi maka sel-sel tersebut akan
melangsungkan sekuen-sekuen perkembangan seperti pertumbuhan tanaman normal.
Ditemukannya auksin oleh Went dan kawan-kawan, serta sitokinin oleh Skoog dan
kawan-kaawan, semakin mendorong berbagai upaya aplikasi teknik kultur jaringan
dari berbagai spesies tanaman (Zulkarnain, 2009).
Kultur jaringan memiliki pengertian yang luas mengenai
kultur in vitro berbagai bagian tanaman pada kondisi nutrisi dan lingkungan
yang aseptik dan terkendali. Pendorong utama aplikasi teknik kultur jaringan
tanaman untuk perbanyakan dan pemuliaan.
Kultur
somatik embriogenesis adalah memacu sel-sel somatik dengan cara sedemikian rupa
sehingga menjadi tunas atau tanaman yang sempurna. Pada kultur ini diperlukan
kombinasi hormon BAP atau sitokinin naik sendiri maupun kombinasi dengan hormon
lainnya seperti auksin maupun giberelin. Ada dua cara yang dipaki pada kultur
ini yaitu: organ langsung ditanam atau melakukan induksi kalus terlebih dahulu,
kemudian baru kalusnya ditanam.
C.
Alat
dan Bahan
a. Alat:
1.
Beker gelas
2. Scalpel
steril
3.
Pinset runcing dan
pinset lurus (panjang dan pendek) steril
4.
Lampu Spirtus
5.
Petridish
b. Bahan
1. Kacang
Panjang
2. Akuades
steril
3. Alkohol
70%
4. Media
kosong (tanpa unsur hara)
5. Deterjen
D.
Cara
Kerja
1. Persiapan
untuk seedling kacang panjang (Minggu Pertama)
Salah satu anggota
praktikan memilih benih kacang panjang sebanyak 20 biji. Benih direndam dengan air, kemudian
benih yang tenggelam diambil. Benih tersebut di pindah kedalam beker gelas.
Membersihkan benih kacang panjang dengan cara kacang panjang dimasukkan ke
dalam beker gelas yang sudah terisi deterjen+air, menggojognya selama 5 menit
kemudian dibilas dengan air bersih. Menutup beker gelas dengan menggunakan
alumunium foil.
|
Salah satu praktikan
mensterilisasi meja Clean Bench LAFC
dengan alkohol 70%.
|
Memasukkan
alat dan bahan yang akan digunakan kedalam Clean Bench LAFC, setelah disterilkan dengan membasahi bagian
luarnya dengan menggunakan alkohol 70%.
|
Membersihkan tangan
dengan menggunakan alkohol 70%.
|
Mensterilkan
eksplan (benih kacang panjang) dalam beker gelas dengan Clorox 20% dengan menggojok selama 1 menit kemudian
dibilas dengan air steril, dilanjutkan dengan Clorox 10% dengan menggojok
selama 1 menit kemudian dibilas dengan air steril, dan terakhir dengan alkohol
70% dengan menggojoknya selama 1 menit. Larutan sterilan (alkohol) dibuang,
kemudian mencuci eksplan (benih kacang panjang) dengan menggunakan aquades
steril selama 1 menit, mengulang sampai 3 kali.
|
Menanam
benih kedalam botol yang berisi medium agar kosong (tanpa unsur hara) dengan
bantuan pinset lurus, kemudian menutup dengan alumunium foil atau dengan
menggunakan plastik yang di ikat dengan karet dan disimpan dalam ruang
inkubasi. Pengamatan dilakukan setiap hari.
|
2. Penaburan
atau Penanaman (Minggu Berikutnya)
Menstrerilkan
meja Clean Bench atau LAFC dengan
menggunakan alkohol 70% dan mengelapnya dengan menggunakan tissue.
|
Memasukkan alat dan
bahan yang akan digunakan ke dalam Clean
Bench, sebelumnya disterilkan terlebih dahulu dengan membasahi bagian
luarnya menggunakan alkohol 70%.
|
Mensterilkan
tangan dengan memggunakan alkohol 70%.
|
Mengeluarkan
seeding kacang panjang dari dalam botol dan meletakkan kedalam petridish
dengan menggunakan pinset lurus.
|
Memotong
bagian-bagian tanaman tersebut dengan menggunakan scalpel pada bagian
hipokotil dan epikotil dengan ukuran perbandingan yang proporsional.
|
Memasukkan
bagian-bagian tanaman tersebut masing-masing pada medium padat (medium kosong) kemudian
menutup dengan menggunakan alumunium foil dalam ruang inkubasi. Mengamati
setiap hari apakah terjadi kontaminasi atau tidak.
|
E.
Hasil Pengamatan
No.
|
Hasil Pengamatan
|
Keterangan
|
1.
|
Pengamatan minggu pertama
![]() |
Telah tumbuh kalus pada media tersebut. Kalus yang tumbuh adalah dari
satu bagian batang dan salah satu kotiledonnya.
|
2.
|
Pengamatan minggu kedua
|
Kalus yang tumbuh tidak hanya pada batang dan kotiledon tetapi juga
kalus sudah tumbuh pada bagian nodia.
|
3.
|
Pengamatan minggu ketiga
|
Pada kalus yang tumbuh di kotiledon, telah tumbuh tiga daun kecil dan
menunjukkan adanya akar.
|
F.
Pembahasan
Pada praktikum mengenai “Kultur Jaringan Kacang Panjang” bertujuan
untuk memperoleh tanaman secara vegetatif, yang
mempunyai sifat keturunan sama dengan
induknya. Bahan yang digunakan
untuk praktikum kali ini adalah biji
kacang
panjang dengan media yang digunakan adalah media agar kosong.
Cara
yang dilakukan untuk seedling proses adalah memilih benih kacang
panjang sebanyak 20 biji. Benih direndam
dengan air, kemudian benih yang tenggelam diambil, hal ini dilakukan untuk mengetahui biji yang berkualitas baik untuk
ditumbuhkan secara in vitro agar dapat tumbuh dengan baik.
Benih tersebut di pindah kedalam beker gelas. Kemudian membersihkan benih kacang panjang dengan
cara biji kacang panjang
dimasukkan ke dalam beker gelas yang sudah terisi deterjen dan air, menggojognya
selama 5 menit. Deterjen sebagai
disinfektan untuk membersihkan benih sebelum dimasukkan ke LAF. Kemudian
dibilas dengan air bersih untuk
menghilangkan sisa deterjen pada benih. Menutup beker
gelas dengan menggunakan alumunium foil
dilakukan untuk menjaga benih tetap aseptik.
Salah
satu praktikan mensterilisasi meja Clean
Bench LAFC dengan alkohol 70%
agar tetap bersih. Memasukkan alat dan bahan yang akan
digunakan kedalam Clean Bench LAFC,
setelah disterilkan dengan membasahi bagian luarnya dengan menggunakan alkohol
70% agar tidak mengkontaminasi meja LAFC dan tetap steril. Membersihkan tangan
dengan menggunakan alkohol 70% karena
akan digunakan untuk melakukan kegiatan inokulasi. Mensterilkan eksplan
(benih kacang panjang) dalam beker gelas dengan alkohol 70%, dengan
menggojoknya selama 1 menit. Larutan sterilan (alkohol) dibuang, kemudian
mencuci eksplan (benih kacang panjang) dengan menggunakan aquades steril selama
1 menit, mengulang sampai 3 kali.
Proses sterilisasi tersebut dilakukan secara berkala untuk mendapatkan benih
kacang panjang yang benar-benar steril dan jika ditanam pada media agar akan
bertumbuh dengan baik tanpa gangguan jamur dan bakteri. Menanam
benih kedalam botol yang berisi medium agar kosong (tanpa unsur hara) dengan
bantuan pinset lurus, hal ini
dilakukan agar mendapat induk kacang panjang yang baik juga karena kacang
panjang ditanam mulai dari biji yang memiliki endosperm sebagai cadangan
makanan sehingga tidak memerlukan penambahan hormon tertentu. Kemudian
menutup botol dengan alumunium foil
atau dengan menggunakan plastik yang di ikat dengan karet dan disimpan dalam
ruang inkubasi agar tidak terkontaminasi
oleh jamur dan bakteri.
Setelah satu minggu penanaman benih kacang panjang,
pertumbuhan dan perkembangan biji sangat baik sehingga praktikan memperoleh
tumbuhan kacang panjang dengan terlihatnya bentuk akar,
batang dan daun maka eksplan tersebut sudah siap untuk dilakukan penyebaran
atau disebut juga dengan
seedling. Artinya bahwa, setelah kacang panjang tersebut di tanam beberapa hari
pada medium kosong hasilnya adalah kacang tersebut mampu tumbuh. Ini
menunjukkan bahwa akar mampu tumbuh tanpa menimbulkan kesulitan yang berarti
menandakan kacang panjang mampu tumbuh tanpa hormon eksogen. Proses berikutnya sudah dapat dilakukan yaitu
penaburan atau penanaman.
Cara melakukan penaburan atau penanaman yaitu pertama-tama menstrerilkan
meja Clean Bench atau LAFC dengan
menggunakan alkohol 70% dan mengelapnya dengan menggunakan tissue. Memasukkan alat dan
bahan yang akan digunakan ke dalam Clean
Bench, sebelumnya disterilkan terlebih dahulu dengan membasahi bagian
luarnya menggunakan alkohol 70%.
Mensterilkan
tangan dengan menggunakan alkohol 70%. Mengeluarkan seeding
kacang panjang dari dalam botol dan meletakkan kedalam petridish dengan
menggunakan pinset lurus.
Memotong
bagian-bagian tanaman tersebut dengan menggunakan scalpel pada bagian pada tanaman induk
yaitu pada nodia (batang atas, batang bawah, dan kedua calon daun) tepatnya
pada hipokotil dan epikotilnya.
Memasukkan
bagian-bagian tanaman tersebut masing-masing pada medium agar
yang telah ditambahkan hormon BAP. Penambahan hormone dilakukan selain karena hormon
BAP yang berfungsi dalam pertumbuhan tanaman dengan meningkatkan aktivitas
pembelahan sel dan menginduksi pertumbuhan tunas, penambahan hormon ini juga
dilakukan karena yang ditanam pada proses ini adalah bagian-bagian jaringan
atau organ. BAP atau sitokinin sintetik cenderung menginduksi pertumbuhan
tunas. Untuk multiplikasi yang diinginkan, sitokinin digunakan sedikit dan
tanpa auksin. Langkah berikutnya adalah menutup dengan menggunakan alumunium foil
dalam ruang inkubasi.
Hasil yang diperoleh dari subkultur tersebut adalah
pada minggu pertama telah tumbuh kalus pada media tersebut. Kalus yang tumbuh
adalah dari satu bagian batang dan salah satu kotiledonnya. Kalus ini merupakan
jaringan yang belum terdiferensiasi. Kalus ini pada saatnya akan membentuk
tunas atau tanaman yang sempurna.
Pada minggu kedua, kalus yang tumbuh tidak hanya pada
batang dan kotiledon tetapi juga kalus sudah tumbuh pada bagian epikotil dan
hipokotilnya.
Pada minggu ketiga, pada kalus yang tumbuh di
kotiledon telah tumbuh tiga daun kecil dan tampak adanya akar. Hal ini
menunjukkan bahwa selama minggu ketiga telah terjadi proses organogenesis
dimana kalus telah berdiferensiasi menjadi tanaman baru dengan ditandai
tumbuhnya akar dan daun.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi keberhasilan pada teknik kultur jaringan adalah sebagai
berikut:
a)
Seleksi bahan eksplan
yang cocok merupakan faktor penting yang menentukan keberhasilan program kultur
jaringan. Untuk memulai sistem kultur jaringan yang baru dengan spesies atau
kultivar tanaman yang baru pula, seringkali menghendaki analisis yang
sistematis terhadap potensi eksplan dari setiap tipe jaringan. Kondisi
fisiologis dari suatu tanaman bervariasi secara alami, sejalan dengan pertumbuhan
tanaman yang melewai fase-fase yang berbeda dan perubahan kondisi lingkungan.
Kondisi fisiologi eksplan memiliki peranan penting bagi keberhasilan kultur
jaringan.
b)
Sterilisasi bahan
eksplan
Beberapa
sumber kontaminasi mikroorgnisme pada sistem kultur jaringan adalah sebagai
berikut:
1. Medium
sebagai akibat proses strerilisasi yang tidak sempurna.
2. Lingkungan
kerja dan pelaksanaan penanaman yang kurang hati-hati dan kurang teliti.
Eksplan
Ø Secara
internal (kontaminasi terbawa di dalam jaringan)
Ø Secara
eksternal (kontaminasi berada di permukaan eksplan) akibat prosedur sterilisasi
yang kurang sempurna.
3. Dari
serangga atau hewan kecil yang berhasil masuk ke dalam botol kultur setelah
diletakkan di dalam ruang kultur atau ruang stok.
c) Lingkungan
kultur merupakan hasil intraksi antara bahan tanam, wadah kultur, dan
lingkungan eksternal ruang kultur, memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap
suatu sisitem kultur jaringan. Secara teoritis, semua variabel di dalam setiap
waah kultur pada ruang kultur yang sama adalah seragam. Sebagai konsekuensinya,
hal yang sama terjadi pada wadah–wadah kultur pada ruangan kultur yang lain.
Sejumlah faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan kultur adalah suhu, cahaya, karbondioksida, oksigen, etilen, dan
kelembaban.
1. Suhu
Read
menyatakan bahwa faktor suhu berpengaruh
secara langsung terhadap perkembangan sel dan jaringan, pembentukan organ
tanaman dan berkaitan erat dengan siklus perkembangan tanaman yang berada di
bawah pengaruh enzim. Peranan suhu
lebih kritis pada kultur in vitro
dibandingkan dengan kultun secara in vivo.
Hal ini dikarenakan sifat jaringan yang peka dan kurangnya mekanisme
perlindungan terhadap jaringan tersebut.
2. Cahaya
Cahaya
terutama panjang gelombang, kerapatan flux, dan fotoperiodisasi sangat penting
artinya bagi pertumbuhan dan morfogenesis tanaman kultur in vitro. Meskipun demikian faktor cahaya tidak terlalu penting
pada fotosintesis in vitro.
3. Karbondioksida
Memilih
penutup wadah kultur hendaknya dipertimbangkan secara hati-hati karena akan
berpengaruh terhadap
karbondioksida, uap air, dan konsentrasi gas etilen. Ruang udara di dalam
kultur dapat memperlihatkan pengaruh yang nyata terhadap regenerasi pucuk
sebagaimana dibuktikan pada praktikum kali ini. Oleh karena itu, memilih tutup
wadah kultur yang memungkinkan terjadinya pertukaran udara dengan kehilangan
kelembaban seminimal mungkin, akan sangat bermanfaat dalam optimisasi
regenerasi pada berbagai sistem mikropropagasi.
4.
Oksigen
Oksigen
dibutuhkan jaringan yang dikulturan secara in
vitro sebagaimana pada kultur secara in
vivo. Oksigen merupakan salah satu faktor pembatas bagi pembelahan dan
pertumbuhan sel-sel pada jaringan yang dikulturkan secara in vitro. Akan tetapi sedikit sekali ditemukan laporan yang
mengungkapkan keterlibatan oksigen di dalam kultur secara in vitro.
G.
Kesimpulan
Pada praktikum kali ini, praktikan belum dapat menentukan
apakah tanaman hasil kultur tersebut sama dengan tanaman induknya atau tidak karena tanaman yang didapat dari kultur
(seedling) tersebut baru sampai pada
pembentukan planlet yang masih sangat kecil ditandai dengan adanya akar dan
tiga daun kecil pada eksplan kotiledon.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar