Laporan kultur jaringan kakao

15

Click here to load reader

description

laporan praktikum

Transcript of Laporan kultur jaringan kakao

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangKakao merupakan salah komoditas perkebunan yang sesuai untuk perkebunan rakyat, karena tanaman ini dapat berbunga dan berbuah sepanjang tahun, sehingga dapat menjadi sumber pendapatan harian atau mingguan bagi pekebun. Sentra penanaman budidaya kakao di Indonesia diusahakan oleh Perusahaan Perkebunan Negara dan Swasta serta Perkebunan Rakyat. Lokasi Perusahaan Perkebunan skala besar yang diusahakan negara terletak di Sumatera Utara, Jawa Tengah dan Jawa Timur, sedangkan Perkebunan rakyat terdapat terutama di Maluku, Irian Jaya, Sulawesi Utara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara dan Nusa Tenggara Timur (Catherine Juliani T, Sp,MMA, 2013).Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.1.2 TujuanAdapun tujuan dari praktikum kultur jaringan ini, yaitu:Mahasiswa mengetahui dan memahami teknik aseptik di laboratorium kultur jaringan.Mahasiswa mengetahui dan memahami teknik pelaksanaan kultur jaringan tanaman kakao.1.3 Waktu dan TempatPraktikum dilaksanakan di laboratorium kultur jaringan Fakultas Pertanian Jurusan Agroteknologi pada tanggal 4 Januari 2014.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Biologi Tanaman Kakao2.1.1 Klasifikasi Tanaman KakaoTanaman kakao memiliki urutan taksonomi sebagi berikut:Divisio : SpermatophytaSubdivisio : AngiospermaeKelas : DicotyledoneaeOrdo : MalvalesFamilia : SterculiaceaeGenus : TheobromaSpesies : Theobroma cacao L.

2.1.2 Morfologi Tanaman Kakaoa. BatangPada Theobroma cacao merupakan tanaman dengan batang berkayu (lignosus) yaitu batang yang biasanya keras dan kuat, karena sebagian besar terdiri atas kayu, yang terdapat pada pohon-pohon (arbores). Tanaman coklat merupakan pohon yaitu tumbuhan yang tinggi besar, batang berkayu dan bercabang jauh dari permukaan tanah. Bentuk batangnya adalah bulat (teres). Tanaman coklat mempunyai batang yang di bagian bawahnya lebih besar dan keujung semakin mengecil. Cara percabangannya adalah monopodial, yaitu batang pokok selalu tampak jelas karena lebih besar dan lebih panjang daripada cabang-cabangnya. Arah tumbuh cabangnya adalah condong keatas (patens). Tanaman coklat biasanya mempunyai tinggi sekitar 5-10 m. Warna batangnya adalah coklat kotor (Anonimous, 2010).b. AkarTanaman coklat memiliki system akar tunggang, yaitu akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok yang bercabang-cabang menjadi akar-akar yang lebih kecil. Akar pokok berasal dari akar lembaga. Akar tunggang tanaman coklat bercabang (ramosus). Akar tunggang ini berbentuk kerucut panjang, tumbuh lurus ke bawah, bercabang-cabang banyak, dan cabang-cabangnya bercabang lagi, sehingga dapat memberi kekuatan yang lebih besar pada batang, dan juga daerah perakaran menjadi amat luas, hingga dapat diserap air dan zat-zat makanan yang lebih banyak. Warna akarnya adalah kecoklatan (Anonimous, 2010). c. DaunPada Theobroma cacao daunnya merupakan daun tunggal ( folium simplex) yaitu pada tangkai daunnya hanya terdapat satu helaian daun saja Bentuk tangkai daunnya (petiolus) adalah bulat telur Bangun daunnya adalah memanjang(oblongus). Pada ujung ( apex folii) dan pangkal daunnya ( basis folii) berbentuk runcing ( acutus) yaitu kedua tepi daunnya di kanan dan kiri ibu tulang sedikit demi sedikit menuju keatas dan pertemuaannya pada puncak daun membentuk suatu sudut lancip. Tepi daunnya ( margo folii) berbentuk rata (integer). Panjang daunnya adalah sekitar 10-48 cm dan lebarnya adalah 4-20 cm. Susunan tulang daunnya ( nervatio) adalah bertulang menyirip (penninervis) yaitu hanya mempunyai satu ibu tulang yang berjalan dari pangkal ke ujung, dan merupakan terusan tangkai daun. Warna daunnya adalah hijau (Anonimous, 2010).d. BungaTanaman coklat merupakan tanaman berbunga tunggal (planta uniflora), yaitu tanaman yang hanya menghasilkan satu bunga saja. Letak bunganya adalah pada ujung batang (flos terminalis). Bunga pada tanaman coklat memiliki kelamin dua (hermaproditus), yaitu bunga yang padanya terdapat benang sari maupun putik. Bunga ini seringkali dinamakan bunga lengkap, karena mempunyai hiasan bunga yang terdiri atas kelopak (calyx) dan mahkota (corolla). Kelopaknya (calyx) berwarna putih dengan panjang 6-8 mm. kelopak ini berguna sebagai pelindung bunga. Mahkota bunganya (corolla) mempunyai panjang 8-9 mm. Benang sarinya (stamen) berbentuk periuk. Stamodia berwarna ungu tua. Bakal buahnya (ovarium) beruang banyak (multilocularis) yaitu bakal buah yang tersusun atas banyak daun buah yang berlekatan dan membentuk banyak sekat-sekat sehingga terjadi banyak ruang-ruang. Warna bunganya adalah merah (Anonimous, 2010).e. BuahBuah pada tanaman coklat merupakan buah sungguh atau buah sejati, yaitu buah yang terjadi dari bakal buah. Tanaman coklat merupakan buah sejati tunggal, yaitu buah sejati yang terdiri dari satu bunga dengan satu bakal buah saja. Tanaman coklat merupakan buah sejati tunggal yang berdaging, yaitu dinding buahnya menjadi tebal berdaging dan kulit buahnya tebal. Buah pada tanaman coklat termasuk dalam buah buni (bacca), yaitu buah yang dindingnya mempunyai dua lapisan, yang terdiri dari lapisan luar yang tipis agak menjangat atau kaku seperti kulit dan lapisan dalam yang tebal, lunak,, dan berair. Buah buni dapat terjadi dari satu atau beberapa daun buah dengan satu atau beberapa ruang. Panjang buahnya adalah sekitar 12-22 cm dengan warna merah (Anonimous, 2010).

f. BijiBijinya berdaging dan berair. Bentuknya adalah bulat telur. Biji pada tanaman coklat dibalut selaput putih yang tebal. Bijinya berwarna coklat. Tumbuhan bijinya mempunyai lembaga dengan dua daun lembaga. Biji ini kelihatan jelas terdiri atas dua belahan atau dua keeping sehingga dinamakan tumbuhan biji belah. Biji Theobroma cacao berkhasiat sebagai obat pusing, obat wasir, obat tekanan darah rendah, obat cacing dan perangsang saraf. Untuk obat pusing dipakai 15 gram serbuk biji kering Theobroma cacao, diseduh dengan 1/2 gelas air panas, diaduk sampai rata, dirninum sekaligus. Biji Theobroma cacao mengandung alkaloida, saponin, tlavonoida dan tanin. Selain mempunyai akar, batang dan daun tanaman coklat juga mempunyai kuncup liar yaitu kuncup-kuncup yang tidak terdapat pada ujung atau ketiak daun. Letak kuncup liar ini adalah disembarang tempat pada batang dan jika tumbuh biasanya akan menghasilkan wiwilan atau tunas air (Anonimous, 2010).2.2 Kultur Jaringan Tanaman KakaoKultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial). Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena itu teknik ini sering kali disebut kultur in vitro, sebagai lawan dari in vivo. 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.Untuk tanaman kakao, teknologi yang digunakan biasanya disebut Embrio Somatik (Somatic Embryogenesis). Somatic Embryogenesis adalah proses dimana sel somatic yang ditumbuhkan dalam kondisi yang terkontrol berkembang menjadi sel embriogenetik yang selanjutnya setelah melewati serangkaian perubahan morfologi dan biokimia dapat menyebabkan pembentukan embrio somatik. Perkembangan embrio somatik sangat mudah diamati, kondisi kultur sangat terkontrol dan dapat diperoleh embrio somatik dalam jumlah besar. Dengan demikian, Somatic Embryogenesis akan memainkan peranan penting pada perbanyakan klonal kakao, karena secara genetik bersifat klonal dan secara morfologi bersifat normal.Keunggulan dari Somatic Embryogenesis kakao ini yaitu cepat berbuah, tidak terbentuk kotiledon, produksi tinggi, tahan terhadap kekeringan, serta pertumbuhan vigor.

2.3 Kendala Kultur Jaringan Tanaman KakaoBerbagai permasalahan yang dihadapi dalam budidaya kakao antara lain adalah hama penggerek buah kakao, layu pentil, kualitas biji yang rendah dan regenerasi embrio melalui kultur jaringan. Usaha perbanyakan kakao melalui kultur jaringan untuk memperoleh tanaman klonal telah dilakukan namun masih menemui banyak kendala. Berbagai macam eksplan seperti kelopak bunga, staminode dan daun telah diuji namun belum berhasil dengan baik. Kendala yang sering dijumpai antara lain inisiasi kalus dan embryogenesis. Terbentuknya senyawa fenolik teroksidasi dan lendir yang sangat cepat, menghambat proses diferensiasi. Demikian juga reprodusibilitas prosedur dan kondisi regenerasi tergolong sangat rendah.2.4 Prospek Usaha Bibit Tanaman KakaoPada masa yang akan datang komoditas kakao diharapkan menduduki tempat yang sejajar dengan komoditi perkebunan lainnya, seperti kelapa sawit dan karet. Setidaknya dari segi luas areal pertanaman maupun sumbangannya kepada negara sebagai komoditi ekspor. Pengembangan budidaya kakao tentu dengan tujuan untuk mamanfaatkan lahan yang tersedia, memenuhi konsumsi dan memperoleh devisa melalaui ekspor serta meningkatkan pendapatan produsen biji kakao.Kakao merupakan salah komoditas perkebunan yang sesuai untuk perkebunan rakyat, karena tanaman ini dapat berbunga dan berbuah sepanjang tahun, sehingga dapat menjadi sumber pendapatan harian atau mingguan bagi pekebun. Sentra penanaman budidaya kakao di Indonesia diusahakan oleh Perusahaan Perkebunan Negara dan Swasta serta Perkebunan Rakyat. Lokasi Perusahaan Perkebunan skala besar yang diusahakan negara terletak di Sumatera Utara, Jawa Tengah dan Jawa Timur, sedangkan Perkebunan rakyat terdapat terutama di Maluku, Irian Jaya, Sulawesi Utara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara dan Nusa Tenggara Timur.

BAB IIIBAHAN DAN METODE3.1 Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum dilaksanakan di laboratorium kultur jaringan Fakultas Pertanian Jurusan Agroteknologi pada tanggal 4 Januari 2014.3.2 Bahan dan AlatBahan: Pucuk daun tanaman kakao Media MS (Murashige dan Skoog) Agar-agar Alkohol 70% dan 40% Spirtus Air steril Larutan klorox 10% dan 5%.Alat: Laminar Scapel Pinset Cawan petri Botol kultur Autoclave Spatula Bunsen Alumunium foil Timer Kompor3.3 Metode3.3.1 Pembuatan Media MS (Murashige dan Skoog)Langkah-langkah pembuatan media MS (Murashige dan Skoog):1. Ambil aquades sebanyak 700 ml, masukkan ke dalam beaker glass 1000 ml.2. Timbang media MS sebanyak 4,43 gr.3. Timbang agar-agar sebanyak 8 gr.4. Timbang gula pasir sebanyak 30 gr.5. Campurkan media MS, gula dan agar-agar, kemudian dipanaskan hingga homogen.6. Masukkan aquades hingga volume akhir 1000 ml.7. Media dituang ke dalam botol kultur 30 ml.8. Botol kultur ditutup dengan alumunium foil.9. Sterilisasi di Autoclaf dengan tekanan 1,5 psi, suhu 121 C selama 15 menit.3.3.2 Teknik Kultur JaringanAda beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam teknik kultur jaringan, yaitu:1. Sterilisasi lingkungan kerja/laboratorium dengan menggunakan formalin.2. Sterilisasi bahan tanam, peralatan dan media tanam.3. Persiapan eksplan sebelum dikultur: Pencucian bahan tanaman dengan menggunakan larutan detergen dan bilas di air mengalir. Masukkan ke dalam larutan desinfektan selama 2 menit. Persiapan-persiapan yang perlu dilakukan sebelum memulai kegiatan kultur jaringan:1. Gunakan jas lab.2. Semprot kedua tangan dengan menggunakan alkohol 70%.3. Semprot meja kerja laminar dengan menggunakan alkohol 70%, kemudian lap dengan kertas tissue.4. Semprot semua peralatan dengan menggunakan alkohol 70% dan masukkan ke dalam laminar.Prosedur kultur jaringan daun kakao:a. Nyalakan bunsen.b. Ambil scapel dan pinset bakar dengan api bunsen, dan letakkan pada cawan petri diamkan hingga padam.c. Ambil eksplan dan potonglah daun tanaman kakao berukuran 2 cm.d. Masukkan ke dalam alkohol 40% selama 5-10 detik.e. Masukkan kedalam larutan klorox 10% selama 5 menit.f. Masukkan ke dalam larutan klorox 5% selama 2 menit.g. Cuci dengan aquades minimal 3-4 kali.h. Masukkan potongan daun tersebut ke dalam botol kultur (dilakukan dekat dengan api bunsen)i. Tutup botol kultur dengan alumunium foil.j. Beri label keterangan.k. Lakukan pengamatan selama 2 minggu untuk mengetahui keberhasilan kultur tanaman kakao.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Hasil Pengamatan Jenis eksplanJenis MediaPengamatan

Minggu 1Minggu 2

SeninRabuJumatSeninRabuJumat

Daun kakaoMS------------

Keterangan:++= Hidup tidak terkontaminasi+- = Hidup terkontaminasi - -= Tidak tumbuh/mati4.2 Pembahasan Dari hasil pengamatan kultur jaringan yang saya lakukan menunjukkan bahwa tidak ada pertumbuhan kalus pada eksplan daun kakao. Dikarenakan sudah terkontaminasi oleh lingkungan laboratorium yang kurang steril, alat dan bahan yang kurang steril pula. Pada media MS tersebut tampak adanya lendir-lendir serta ada sedikit jamur yang menandakan bahwa dari medianya tersebut sudah terkontaminasi.Meskipun usaha sterilisasi untuk menciptakan lingkungan yang aseptic sudah sering dilakukan, namun kontaminasi masih sering terjadi. Praktikan yang tidak memperhatikan persiapan yang perlu dilakukan sebelum pelaksanaan, misalnya tidak menggunakan jas lab dan tidak menyemprot kedua tangan dengan alkohol 70%, dapat memicu adanya kontaminasi sehingga menyebabkan eksplan tidak tumbuh.Eksplan dapat terkontaminasi oleh berbagai mikrooganisme seperti jamur, bakteri, serangga atau virus. Organismeorganisme tersebut secara universal terdapat pada jaringan tanaman. Banyak yang bersifat non-patogenik, artinya mereka tidak menyebabkan bahaya bagi tanaman inang pada kondisi normal. Kondisi kering dan adanya organisme competitor menyebabkan mereka dalam kondisi terkontrol. Tapi, kondisi in vitro yang disukai eksplan, yaitu mengandung sukrosa dan hara dalam konsentrasi tinggi, kelembaban tinggi dan suhu yang hangat, juga disukai mikroorganisme yang seringkali tumbuh dan berkembang sangat cepat, mengalahkan eksplan (Anonimous, 2010).

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan Lingkungan yang kurang steril dapat memicu kegagalan tumbuhnya eksplan kakao. Pada kultur jaringan ini, hal yang perlu diperhatikan yaitu kesterilan dari alat, bahan, serta kondisi dari praktikan yang harus bisa menjaga kesterilan. Pada kultur jaringan tanaman kakao, kendala yang sering dijumpai antara lain inisiasi kalus dan embryogenesis.5.2 Saran Sebelum melakukan pelaksanaan kultur jaringan, hendaknya mempersiapkan hal yang diperlukan untuk menjaga kesterilan alat, bahan serta kondisi laboratorium kultur jaringan. Praktikan hendaknya menggunakan jas lab, sarung tangan yang telah cukup steril serta menggunakan masker untuk menjaga sterilitas dalam pelaksanaan praktek kultur jaringan sehingga kemungkinan terjadi kegagalannya rendah. Gunakan media agar-agar yang tidak berwarna, sehingga dapat memudahkan praktikan dalam melakukan pengamatan. Praktikan harus memperhatikan kebersihan dan kerapihan laboratorium sebelum dan setelah melakukan praktikum.Kultur Jaringan Tanaman Kakao 9