MAKALAH

( Kultur Jaringan Pada Tumbuhan )

OLEH :

Kelompok VI

1. Fadilah2. Juknis3. Nargis4. Nurul Hayatunnisa5. Zahratul Hayati

MADRASAH ALIYAH NEGERI 2 KOTA BIMA

TAHUN AJARAN 2016/2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur Kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya Kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Kultur Jaringan pada Tumbuhan” ini dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya. Dan juga Kami berterima kasih pada Bapak Dahlan selaku guru mata pelajaran Biologi yang telah memberikan tugas ini kepada Kami .

       Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna bagi pembaca dan khususnya bagi Kami untuk menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai kultur jaringan pada tumbuhan. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, Kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah Kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.

       Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi Kami maupun orang yang membacanya. Sebelumnya Kami mohon maaf apabila terdapatkesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan Kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Bima, 06 agustus 2016

Penyusun(Kelompok 6)

Bab 1Pendahuluan

a.        Latar belakang

Salah satu dampak dalam peningkatan ekspor komoditi pertanian adalah kebutuhan bibit yang semakin meningkat. Bibit dari suatu varietas unggul yang dihasilkan jumlahnya sangat terbatas, sedangkan bibit tanaman yang dibutuhkan jumlahnya sangat banyak.Penyediaan bibit yang berkualitas baik merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan dalam pengembangan pertanian di masa mendatang. Salah satu teknologi harapan yang banyak dibicarakan dan telah terbukti memberikan keberhasilan adalah melalui teknik kultur jaringan.

Melalui kultur jaringan tanaman dapat diperbanyak setiap waktu sesuai kebutuhan karena faktor perbanyakannya yang tinggi. Bibit dari varietas unggul yang jumlahnya sangat sedikit dapat segera dikembangkan melalui kultur jaringan. Pada tanaman perbanyakan melalui kultur jaringan, bila berhasil dapat lebih menguntungkan karena sifatnya akan sama dengan induknya (seragam) dan dalam waktu yang singkat bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dan bebas penyakit.

Kultur jaringan adalah metode perbanyakan vegetatif dengan menumbuhkan sel, organ atau bagian tanaman dalam media buatan secara steril dengan lingkungan yang terkendali.Tanaman bisa melakukan kultur jaringan jika memiliki sifat totipotensi, yaitu kemampuan sel untuk beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.

B. Rumusan Masalah1. Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?2. Apa saja perbedaan perbanyakan alami dengan kultur jaringan?3. Apa saja kelebihan dan kekurangan pada kultur jaringan?4. Apa saja prinsip dasar kultur jaringan?5. Apa saja jenis-jenis kultur jaringan?6. Apa saja tahapan-tahapan dalam kultur jaringan?7. Apa saja kendala dan masalah dalam kultur jaringan?

C. TujuanTujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui lebih dalam mengenai

perkembangbiakan vegetatif melalui kultur jaringan. Termasuk di dalamnya tahapan dan manfaat kultur jaringan itu sendiri. Serta keterkaitan antara teori totipotensi dengan perbanyakan melalui kultur jaringan.

Bab II

Pembahasan

A. Pengertian kultur jaringan

Kultur dapat didefinisikan sebagai teknik membudidayakan jaringan agar menjadi organisme yang utuh dan mempunyai sifat yang sama dengan induknya. 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. Kultur jaringan adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk membuat bagian tanaman (akar, tunas, jaringan tumbuh tanaman) tumbuh menjadi tanaman utuh (sempurna) dikondisi in vitro (didalam gelas).

Dasar teknik kultur jaringan adalah bahwa sel tanaman mempunyai sifat totipotensi yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai.

B. Perbedaan perbanyakan alami dengan kultur jaringan

Pada perbanyakan secara alami nutrisi diperoleh secara alami dari dalam tanah, tanaman dapat membuat makanannya sendiri (autotrof), sumber tanaman harus cukup umur, fotosintesis dengan bantuan matahari sehingga di pengaruhi oleh musim sedangkan perbanyakan dengan kultur jaringan media terbuat dari nutrisi kimia, tanaman tidak membuat makanannya sendiri, sumber tanaman sedikit.

C. Kelebihan dan kekurangan kultur jaringan

a. Kelebihan

1. Sifat identik dengan induknya;2. Perbanyakan dalam waktu singkat;3. Tidak perlu areal pembibitan yang luas;4. Tidak dipengaruhi oleh musim; 5. Tanaman bebas jamur dan bakteri.6. Pengadaan bibit tidak tergantung musim7. Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat

(dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)

8. Bibit yang dihasilkan seragam9. Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)10. Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah

11. Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya

b. Kekurangannya:

1. Bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap hama penyakit dan udara luar;2. Bagi orang tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit;3. Membutuhkan modal investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium

khusus), peralatan dan perlengkapan;4. Diperlukan persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur

jaringan agar dapat memperoleh hasil yg memuaskan;5. Produk kultur jaringan pada akarnya kurang kokoh.

D. Prinsip dasar Kultur Jaringana) Sel dari suatu organisme multiseluler dimana pun letaknya, sebenarnya sama

dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut (Setiap sel berasal dari satu sel).

b) Teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap. Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembang biak.karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan – jaringan hidup.

E. Macam-macam Kultur Jaringan

1. Kultur Meristem, Menggunakan jaringan (akar, batang, daun) yang muda atau meristematik.

2. Kultur Anter, Menggunakan kepala sari sebagai eksplan.3. Kultur Embrio, Menggunakan embrio. Misalnya pada embrio kelapa kopyor yang

sulit dikembangbiakan secara alamiah.4. Kultur Protoplas, Menggunakan sel jaringan hidup sehingga eksplan tanpa dinding.5. Kultur Kloroplas, Menggunakan kloroplas. Kultur ini biasanya untuk memperbaiki

atau membuat varietas baru.6. Kultur Polen, Menggunakan serbuk sari sebagai eksplannya.

F. Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

a. Pemilihan dan Penyiapan Tanaman Induk Sumber Eksplan

Tanaman tersebut harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit. Tanaman indukan sumber eksplan tersebut harus dikondisikan dan dipersiapkan secara khusus di rumah kaca atau greenhouse agar eksplan yang akan dikulturkan sehat dan dapat tumbuh baik serta bebas dari sumber kontaminan pada waktu dikulturkan secara in-vitro.

b. Inisiasi Kultur

Tujuan utama dari propagasi secara in-vitro tahap ini adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru (Wetherell, 1976). Tahapan ini mengusahakan kultur yang aseptik atau aksenik. Aseptik berarti bebas dari mikroorganisme, sedangkan aksenik berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan. Dalam tahap ini juga diharapkan bahwa eksplan yang dikulturkan akan menginisiasi pertumbuhan baru, sehingga akan memungkinkan dilakukannya pemilihan bagian tanaman yang tumbuhnya paling kuat untuk perbanyakan (multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya (Wetherell, 1976).

c. Sterilisasi

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga sterail. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

d. Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul

Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio, serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya. Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan cara merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang dan percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas pucuk tanaman secara adventif, baik secara langsung maupun melalui induksi kalus terlebih dahulu. Seperti halnya dalam kultur fase inisiasi, di dalam media harus terkandung mineral, gula, vitamin, dan hormon dengan perbandingan yang dibutuhkan secara tepat (Wetherell, 1976). Hormon yang digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tersebut berasal dari golongan sitokinin seperti BAP, 2-iP, kinetin, atau thidiadzuron (TDZ).

e. Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannya terhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976). Tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap multiplikasi di pindahkan ke media lain untuk pemanjangan tunas. Media untuk pemanjangan tunas mengandung sitokinin sangat rendah atau tanpa sitokinin. Tunas tersebut dapat dipindahkan secara individu atau berkelompok. Pemanjangan tunas secara berkelompok lebih ekonomis daripada secara individu. Setelah tumbuh cukup panjang, tunas tersebut dapat diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas in-vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke media pengakaran yang umumnya memerlukan auksin seperti NAA atau IBA. Keberhasilan tahap ini tergantung pada tingginya mutu tunas yang dihasilkan pada tahap sebelumnya.

f. Aklimatisasi

Dalam proses perbanyakan tanaman secara kultur jaringan, tahap aklimatisasi planlet merupakan salah satu tahap kritis yang sering menjadi kendala dalam produksi bibit secara masal. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro dipindahkan ke lingkungan di luar botol seperti rumah kaca , rumah plastik, atau screen house (rumah kaca kedap serangga). Proses ini disebut aklimatisasi. Aklimatisasi adalah proses pengkondisian planlet atau tunas mikro (jika pengakaran dilakukan secara ex-vitro) di lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus menjadi bibit yang siap ditanam di lapangan. Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru bisa dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi.

G. Kendala dan Masalah Melakukan Kultur Jaringan

Teknik kultur jaringan sampai saat ini memang belum biasa dilaksanakan oleh para petani, baru beberapa kalangan pengusaha swasta saja yang sudah mencoba melaksanakannya, karena pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman memerlukan keterampilan khusus dan harus dilatar belakangi dengan ilmu pengetahuan dasar tentang fisiologi tumbuhan, anatomi tumbuhan, biologi, kimia dan pertanian. Dengan demikian jelas akan amat sulit untuk diterima oleh kalangan petani biasa. Di samping itu, pelaksanaan teknik kultur jaringan mutlak memerlukan laboratorium khusus, walaupun dapat di usahakan secara sederhana (dalam ruang yang terbatas), namun tetap memerlukan peralatan yang memadai. Kemungkinan lain petani akan merasa enggan bekerja secara aseptik..

Adapun masalah-masalah yang terjadi dalam kultur jaringan yaitu:

1) Kontaminasi Kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kegiatan

kultur jaringan. Munculnya gangguan ini bila dipahami secara mendasar adalah merupakan sesuatu yang sangat wajar sebagai konsekuensi penggunaan yang diperkaya.Fenomena kontaminasi sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis kontaminasinya (bakteri,jamur,virus,dll).

Upaya mencegah terjadinya kontaminsi:

Biasakan membersihkan berbagai sarana yang diperlukan dalam kultur jaringan. Yakinkan bahwa proses sterilisasi media secara baik dan benar. Lakukan proses penanaman bahan pada keadaan anda nyaman dan cari waktu yang

longgar.

2) Pencoklatan/browning Pencoklatan adalah suatu karakter munculnya warna coklat atau hitam yang

sering membuat tidak terjadinya pertumbuhan dan perkembangan eksplan. Peristiwa pencoklatan sesunggguhnya merupakan peristiwa alamiah yang biasa yang sering terjadi. Pencoklatan umumnya merupakan suatu tanda-tanda kemunduran fisiologi eksplan dan tidak jarang berakhir pada kematian eksplan.

3) VitrifikasiVitrifikasi adalah suatu istilah problem pada kultur yang ditandai dengan

Munculnya pertumbuhan yang tidak normal. Tanaman yang dihasikan pendek-pendek atau kerdil. Pertrumbuhan batang cenderung ke arah penambahan diameter. Tanaman utuhnya menjadi sangat turgescent. Pada daunnya tidak memiliki jaringan pallisade.

4) Variabilitas GenetikBila kultur jaringan digunakan untuk upaya perbanyakan tanaman yang

seragam dalam jumlah yang banyak, dan bukan sebagai upaya pemuliaan tanaman maka variasi genetik adalah kendala. Variasi genetik dapat terjadi pada kultur in vitro karena laju multiflikasi yang tinggi, variasi terjadi karena terjadinya sub kultur berulang yang tidak terkontrol, penggunaan teknik yang tidak sesuai.Variasi genetik yang paling umum terjadi pada kultur kalus dan kultur -suspensi sel, hal tersebut terjadi karena munculnya sifat instabilitas kromosom mungkin akibat teknis kultur, media atau hormon.Cara mengatasi masalah variasi genetik tentunya tidak sederhana, harus memperhatikan aspek yang dikulturkan.

5) Pertumbuhan dan PerkembanganMasalah utama berkaitan dengan proses pertumbuhan adalah bila eksplan

yang ditanam mengalami stagnasi, dari mulai tanam hingga kurun waktu tertentu tidak mati tetapi tidak tumbuh. Untuk menghindari hal itu dapat dilakukan dengan preventif menghindari bahan tanam yang tidak juvenil atau tidak meristematik. Karena awal pertumbuhan eksplan akan dimulai dari sel-sel yang muda yang aktif membelah atau dari sel-sel tua yang muda kembali. Media juag dapat menjadi sebab terjadinya stagnasi pertumbuhan, karena dari kondisi medialah suatu sel dapat atau tidak terdorong melakukan proses pembelahan dan pembesaran dirinya. Pada proses kultur jaringan yang bersifa inderict embriogenesis, tahapan pembentukan kalus harus dilanjutkan dengan mendorong induksi embriosomatik dari sel-sel kalus. Terjadinya embrio somatik dapat secara endogen atau eksogen.

6) PraperlakuanMasalah pada kegiatan in vitro bukan hanya dari penanaman eksplan,

pertumbuahan dan perkembangannya dalam botol saja tetapi juga sangat bisa dipengaruhi oleh persyaratan kegiatan prapelakuan. Pada kasus ini masalah akan muncul bila kegiatan prapelakuaan tidak dilakukan. Prapelakuan dilakukan umumnya untuk tujuan-tujuan tertentu, secara umum adalah dalam rangka menghilangkan hambatan. Hambatan apat berupa hambatan kemikalis, fisik, biologis. Hambatan berupa bahan kimia penanganannya harus dimulai dari pengenalan senyawa aktif, potensi gangguan, proses reaksi dan alternatif pengelolaannya.

7) Lingkungan Mikro Masalah lingkungan inkubator juga tidak bisa diabaiakan karena ini juga

sering menjadi masalah. Suhu ruangan inkubator sangat menentukan optimasi pertumbuhan eksplan, suhu yang terlalu rendah aatau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada eksplan. Kebutuhan antara satu tananaman dengan tanaman yang lain berbeda, namun demikian solusinya sulit dilakukan mengingat umumnya ruangan inkubator suatu ruangan laboratorium kultur jaringan tidak bisa dibuat variasi antara satu ruangan dengan bagian ruangan yang lainnya. Sehingga optimasi pertumbuhan tidak bisa diharapkan sama antara kultur yang satu dengan kultur yang lain.

Bab IIIPenutup

1. KesimpulanKultur jaringan merupakan suatu tehnik membiakkan sel atau jaringan ke

dalam media kultur, sehingga tumbuh, membelah, dan menghasilkan tumbuhan baru dengan cepat dan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptic yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Tanaman yang dimanfaatkan dalam kultur jaringan harus memiliki sifat autonom, dan sifat totipotensi.

2. Saran Pelaksanaan kultur jaringan di Indonesia belum cukup banyak dilakukan. Saya

menyarankan kepada pemerintah, sebaiknya pemerintah ikut memperhatikan masalah mengenai pertanian terutama dalam metode kultur jaringan yang seharusnya dapat menghasilkan keberhasilan yang besar.

Daftar Pustaka

http://oktariasukmayani.blogspot.co.id/2013/11/makalah-kultur-jaringan.html

https://thafransisca.wordpress.com/2011/01/30/makalah-kultur-jaringan-lengkap/

http://ditaafrida98.blogspot.co.id/2015/09/makalah-kultur-jaringan-pada-tumbuhan.html