BAB I PENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGIndonesia merupakan negara berkembang, populasi masyarakatnya pun termasuk dalam 5 besar negara dengan penduduk terbanyak. Maka dapat dipastikan bahwa diperlukan jumlah pangan yang mencukupi kebutuhan sehari-hari masyarakatnya. Salah satu sumber karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia selain beras adalah jagung (Zea mays). Oleh karena banyaknya jumlah jagung yang mesti dipenuhi, maka sangat susah dilakukan pemenuhan kebutuhan masyarakat akan bahan pangan ini secara cepat. Dapat dikarenakan karena keterbatasan lahan, waktu panen yang diperlukan relatif lebih lama, dan sebagainya. Sehingga solusi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah ini adalah dapat dengan menggunakan metode Kultur Jaringan Tanaman.Didalam mengkultur suatu jaringan tanaman maka didapatkan keuntungan antara lain, lahan yang dibutuhkan lebih sedikit, sifat tanaman yang didapat juga identik dengan induk, bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dihasilkan dalam waktu yang lebih singkat. Didalam mengkultur suatu jaringan tanaman terdapat faktoer-faktor yang dapat mempengaruhi yaitu, eksplan, media tumbuh, zat pengatur tumbuh tanaman, dan lingkungan tumbuh.Media pertumbuhan merupakan hal yang patut mendapat perhatian lebih, karena suatu eksplan dapat tumbuh dengan baik atau tidak tergantung dari media pertumbuhan. Didalam media terdapat berbagai kandungan yang berfungsi untuk meningkatkan pertumbuhan eksplan. Dalam makalah ini akan disampaikan tentang pengaruh konsentrasi pemberian gula sebagai sumber karbon dalam mengkultur biji jagung (Zea mays L.) 1.1 RUMUSAN MASALAH1.1.1 Bagaimana proses penyiapan medium kultur jaringan?1.1.2 Kandungan apa saja yang terdapat dalam medium kultur jaringan?1.1.3 Bagaimana pengaruh penambahan glukosa dalam konsentrasi yang bervariasi terhadap pertumbuhan eksplan?.1.2 TUJUAN 1.2.1 Untuk mengetahui proses penyiapan medium kultur jaringan.1.2.2 Untuk mengetahui kandungan apa saja yang terkandung dalam medium kultur.1.2.3 Untuk mengetahui pengaruh pengaruh penambahan glukosa dalam konsentrasi yang bervariasi terhadap pertumbuhan eksplan?1.3 MANFAAT1.3.1 Dapat mengetahui dan menjelaskan proses penyiapan medium kultur jaringan.1.3.2 Dapat mengetahui dan menjelaskan kandungan apa saja yang terkandung dalam medium kultur jaringan.1.3.3 Dapat menjelaskan pengaruh penambahan glukosa pengaruh penambahan glukosa dalam konsentrasi yang bervariasi terhadap pertumbuhan eksplan?

BAB II ISI2.1 Penyiapan Medium Kultur JaringanDalam proses pembuatan medium kultur jaringan secara in vitro di dalam laboratorium harus memiliki ruang yang cukup untuk melakukan preparasi medium yang meliputi, sterilisasi, pembersihan, dan penyimpanan bahan. Penanaman bagian tanaman ke dalam medium secara akseptis, penumbuhan kultur dalam lingkungan yang sesuai, pengujian dan evaluasi pada kultur, dan pencatatan data yang didapat (Dodds & Roberts, 1987).Ruangan yang ideal adalah pemisahan masing-masing ruangan untuk masing-masing proses pengerjaan seperti preparasi medium, proses akseptis, inkubasi kultur, dan proses umum lainnya yang dilakukan di dalam laboratorium (Dodds & Roberts, 1987). Terdapat ruangan yang dilengkapi tempat pencucian dan penyimpanan alat-alat gelas yang disterilisasi, yang nantinya akan digunakan dalam preparasi medium.Proses pencucian kultur untuk menghilangkan kontaminan yang dapat mengganggu proses kultur jaringan. Proses penghilangan kontaminan dapat menggunakan autoclave yang masih terdapat dalam bagian tanaman yang akan dikultur. Dalam proses preparasi medium, selain medium harus mengandung hormone dan vitamin, medium juga mengandung sedikitnya agar dan karbohidrat (Dodds & Roberts, 1987).Dalam penyiapan medium untuk mengkultur tanaman Zea mays, adalah sebagi berikut, diambil biji matang dari tanaman Zea mays. Biji tersebut kemudian dicuci dibawah air mengalir selama 30 menit dan menggunakan Teepol selama 5 menit. Setelah dibilas menggunakan DDW steril, dilanjutkan dengan melakukan sterilisasi menggunakan HgCl2 0.1% (w/v) selama 12 menit (Gauchan, 2011).Kemudian dibilas kembali menggunakan DDW steril, langkah berikutnya adalah memotong biji jagung untuk di kultur embrio. Potongan biji ini kemudian dipindahkan kedalam medium MS yang mengandung 0.5-10% perbedaan konsentrasi gula (Gauchan, 2011).Setengah dari medium MS yang mengandung gula dengan konsentrasi yang berbeda (antara 0.25-10%) digunakan untuk menumbuhkan tunas dari embrio jagung. pH medium diatur sebesar 5,8 sebelum ditambahkan agar 0.8% (w/v) dan di autoclave pada 15 lbs pada suhu 121C selama 20 menit. Semua kultur dirawat pada suhu 252C selama 16 jam dibawah lampu UV (Gauchan, 2011).Akar yang tumbuh dengan baik dari bagian tanaman yang dikultur dengan hati-hati dipisahkan dari pembuluh kultur, dicuci dibawah air mengalir untuk menghilangkan sisa-sisa agar. Setelah proses penghilangan sisa agar selesai, dilanjutkan dengan meletakkan plantlets dalam larutan IAA (0.1%) selama 1 menit kemudian dipindahkan kedalam wadah yang berisi pasir. Setelah satu minggu, plantlets yang telah diletakkan dalam wadah diletakkan dibawah membrane polythene transparan untuk memastikan mendapat perlakuan peneliti yang baik, dan diletakkan terbuka agar mendapat sinar matahari yang cukup untuk menguatkan pertumbuhan (Gauchan, 2011). Setelah 7 hari, tanaman yang masih bertahan dipindahkan ke dalam pot yang telah berisi tanah diletakkan dalam rumah kaca untuk proses aklimasi (Gauchan, 2011).

2.2 Kandungan yang terkandung dalam medium Komponen-komponen yang terdapat dalam media kultur jaringan tanaman meliputi garam anorganik, regulator pertumbuhan tanaman, vitamin, asam amino dan amida, suplemen organic kompleks, charcoal, sumber karbon, air, matriks medium (Dodds & Roberts, 1987). Kultur jaringan tanaman memerlukan suplai bahan kimia anorganik selain dari karbon, hydrogen, oksigen. Elemen lainnya yang tersedia dalam jumlah besar dikategorikan ke dalam makronutrient yang meliputi, nitrogen, fosfor, potassium, kalsium, magnesium dan sulfur (Dodds & Roberts, 1987).Regulator pertumbuhan tanaman yang biasanya digunakan dalam kultur kalus adalah auksin dan cytokinin. Auksin merupakan senyawa yang dapat menstimulasi pertumbuhan sel. Cytokinin mempercepat pembelahan sel dalam jaringan tanaman di bawah kondisi bio assay, meregulasi pertumbuhan, memiliki sifat yang sama dengan kinetin (6-furfurylaminopurine) (Dodds & Roberts, 1987). Auksin dan cytokinin diperlukan dalam regulasi pertumbuhan, pertumbuhan sel, diferensiasi sel, dan formasi organ (Dodds & Roberts, 1987).Vitamin memiliki fungsi katalitik dalam system enzim, beberapa contoh vitamin yang biasanya terdapat dalam media adalah p-aminobenzoic acid (PABA; vitamin B), asam askorbat (vitamin C), biotin (vitamin H), cholin chloride , cyanocobalamin (vitamin B12), asam folat (vitamin Bc), kalsium panthothenat dan riboflavin (vitamin B2) (Dodds & Roberts, 1987).Asam amino dan amida jarang ditambahkan ke dalam media pertumbuhan, kalau pun sangat diperlukan maka harus menggunakan lebih dari satu jenis asam amino,tetapi dengan penambahan asam amino yang bervariasi dapat menimbulkan interaksi kompetitif diantara asam amino tersebut. Variasi dari asam amino yang menghasilkan efek positif dalam pertumbuhan apabila ditambahkan dalam media adalah, L-asam aspartat, L-aspargin, L-asam glutamate, L-glutamin, dan L-arginin (Dodds & Roberts, 1987).Karbon aktif akan mengadsorbsi molekul organic dan anorganik dari medium kultur. Sangat penting untuk mengetahui jenis karbon aktif yang digunakan, karena karakteristik adsorpsinya tergantung pada proses pembentukannya (Dodds & Roberts, 1987). Diperlukan sumber karbon dan energy dalam setiap media pertumbuhan, sumber karbon biasanya berasal dari sukrosa atau D-glukosa (Dodds & Roberts, 1987).Dalam media pertumbuhan mengandung juga air, dimana air yang digunakan adalah aquadestilata (Dodds & Roberts, 1987). Selain itu, jenis medium yang digunakan jug bermacam-macam, selain terdapat medium cair juga terdapat medium berbentuk semisolid dan padatan (Dodds & Roberts, 1987).2.3 Pengaruh pemberian sukrosa terhadap pertumbuhan kulturDalam penelitian ini, dilihat pengaruh pemberian gula sebagai sumber karbon terhadap pertumbuhan kultur. Diketahui bahwa penambahan maltose dan sukrosa dapat meningkatkan pertumbuhan akar kultur dibandingkan dengan dextrose. Diantara banyaknya jenis gula berbeda, maltose dan sukrosa diketahui lebih unggul untuk melakukan regenerasi tanaman apabila eksplan yang digunakan adalah embrio. Penelitian menunjukkan bahwa maize mengalami penurunan panjang akar saat konsentrasi gula ditingkatkan (Gauchan, 2011).Saat ditambahkan dekstrosa 1 %, pertumbuhan akar mencapai panjang 8.5+0.5 cm dan pertumbuhan tunas 10.21+2.1 cm, saat ditambahkan maltose 1% pertumbuhan shoot mencapai 12.2+1.4 cm dan pertumbuhan akar mencapai 9.0+1.3 cm saat ditambahkan maltose 0.25%. Dengan penambahan sukrosa, pertumbuhan maksimum akar mencapai 11.4+0.3 cm dan tunas dengan panjang 12.0+0.6cm dengan penambahan sukrosa dengan konsentrasi masing-masing 0.5% dan 0.75%.Dari data penelitian yang diperoleh, diketahui bahwa konsentrasi maltose yang berbeda dapat meningkatkan panjang tunas dan sukrosa dapat menstimulasi pertumbuhan akar. Pertumbuhan dan multiplikasi tunas secara in vitro dipengaruhi oleh banyak faktor, salah satunya adalah konsentrasi dan tipe eksogenus sumber karbon yang ditambahkan ke dalam medium (Gauchan, 2011).Sukrosa telah terbukti lebih baik dalam proliferasi tunas dibandingkan sumber karbon lainnya yang digunakan dalam mikropropagasi pada beberapa spesies tanaman seperti Pogostemon cablin dan Centella asiatica. Pertumbuhan tunas menurun saat diberikan sumber karbon dalam konsentrasi yang tinggi karena dapat menginhibisi organogenesis (Gauchan, 2011).Agar dapat mengetahui pengaruh gula (sukrosa, glukosa, fruktosa) dalam pertumbuhan sel dalam medium, dapat pula digunakan cara analisis menggunakan HPLC. Menggunakan pompa (model 910), detector IR, kolom karbohidrat sebagai fase diam. Sebagai fase gerak digunakan campuran asetonitril dan air dengan perbandingan 80:20, menggunakan system elusi isokratik dengan laju alir 1.0 mL/min (Kim.,dkk, 2000).

BAB III PENUTUP3.1 Kesimpulan3.1.1 Proses penyiapan medium yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi, proses washing dengan menggunakan aquadestilata yang mengalir, dilakukan sterilisasi menggunakan pelarut HgCl2 0.1% dan autoclave 15 lbs pada suhu 121C. 3.1.2 Kandungan yang biasanya terdapat dalam medium pertumbuhan meliputi, garam anorganik, regulator pertumbuhan tanaman, vitamin, asam amino dan amida, suplemen organic kompleks, charcoal, sumber karbon, air, matriks medium didalam medium percobaan terdapat kandungan dari sumber karbon, yaitu gula (dekstrosa, maltose dan sukrosa) yang diberikan dengan konsentrasi bervariasi.3.1.3 Pertumbuhan tunas yang pesat terdapat pada medium yang diberi penambahan maltose (1%), sedangkan pertumbuhan akar yang pesat terdapat pada medium yang diberi penambahan sukrosa (0.5%).

DAFTAR PUSTAKA

Dodds, J.H.,L.W. Roberts. 1987. Experiments in plant tissue culture. Cambridge: Cambridge University PressGauchan, D.P. (2011). Effect of different sugars on shoot regeneration of maize (Zea mays L.). Kathmandu University Journal of Science, Engineering, and Technology. Vol.8, pp 119-124.Kim, M.H., S.H. Chun.,D.I. Kim. (2000). Growth promotion of Taxus brevifolia cell suspension culture using conditioned medium. Department of Biological Engineering and Institute of Industrial Biotechnology Inha University. 5: 350-354.