Tugas MID Kultur Jaringan
-
Upload
deztine-pravita -
Category
Documents
-
view
20 -
download
5
Transcript of Tugas MID Kultur Jaringan
NAAMA : DESTINE PRAVITANINGTYAS PUTRIANTI
NIM : H141 10 002
TUGAS : KULTUR JARINGAN
1.1 PENGERTIAN TENTANG KULTUR JARINGAN
Menurut Suryowinoto (1985), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut
sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok
sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. jadi, kultur jaringan berarti
membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang
mempunyai sifat seperti induknya.
Jaringan yangdigunakan dalam kultur jaringn adalah jaringan meristem
atau jaringan muda. Jaringan meristem ini merupakan jaringan yang terdiri dari
sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, plasmanya penuh dan vakuolanya
kecil-kecil. Selain itu, pada jaringan meristem ini terdapat zat hormon yang
mengatur pembelahan.
1.2 MANFAAT KULTUR JARINGAN
Kultur jaringan memiliki manfaat yaitu untuk mendapatkan tanaman baru
dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat
fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan
tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul.
Kultur jaringan tanaman telah dikenal banyak orang sebagai usaha mendapatkan
varietas baru (unggul) dari suatu jenis tanaman dalam waktu yang relatif lebih
singkat dari pada dengan cara pemuliaan tanaman yang harus dilakukan
penanaman secara berulang-ulang sampai beberapa generasi (Suryowinoto, 1989)
Kultur jaringan juga mempunyai manfaat yang besar dibidang farmasi,
karena dari usaha ini dapat dihasilkan metabolit skunder upaya untuk pembuatan
obat-obatan, yaitu dengan memisahkan unsur-unsur yang terdapat di dalam kalus
ataupun protokormus, misalnya alkoloid, steroid, dan terponoid. Dengan
ditemukannya cara mendapatkan metabolit skunderdari kalus suatu eksplan yang
di tumbuhkan dalam medium kultur jaringan, mak berarti dapat menghemat waktu
dan tenaga. Dengan cara biasa, untuk mendapatkannya harus menunggu lama
samapai tanaman cukup umur bahkan sampai berproduksi hingga bertahun-tahun.
Sedangkan dengan teknik kultur jaringan hanya membuthkan waktu antara tiga
minggu sampai satu bulan saja. Metabolit yang dihasilkan dari kalus ternyata juga
memiliki kadar yang lebih tinggi daripada dengan cara biasa (langsung dari
tanaman). Dengan cara pengambilan metabolit skunder dari kalus, biasanya selalu
diperoleh kandungan lain yang lebih banyak jenisnya, karena seringkali timbul
zat-zat alkaloid atau persenyawaan-persenyawaan lainnya yang sangat berguna
untuk pengobatan.
1.3 ALAT – ALAT LABORATRIUM KULTUR JARINAGAN
A. Laminar Air Flow Cabinet (LAFC)
Alat ini letaknya diruang penabur, yaitu ruang yang selalu harus dalam
keadaan steril. alat ini digunakan sebagai tahap perlakuan penanaman.
B. Entkas
Merupakan bentuk lama dari alat penabur (LAFC), maka fungsinya pun
sama seperti (LAFC)
C. Shaker (penggojok)
Merupakan alat penggojok yang putarannya dapat diatur menurut kemauan
kita. Penggojok ini dapat digunakan untuk keperluan menumbuhkan kalus
pada eksplan anggrek atau untuk membentuk protokormusatau sering
disebut plb (protocorm like bodies) dari kalus bermacam jaringan
tanaman.
D. Autoklaf
Autoklaf adalah alat sterilisasi untuk alat dan medium kultur jarinang
tanaman.
E. Timbangan Analitik
Jenis alat ini bermacam-macam, tetapi yang penting adalah timbanagn
yaang dapat dipergunakan untuk menimbang sampai satuan yang sangat
keil. Alat ini berfungsi sebagai alat untuk menimbang bahan-bahan kimia
yang digunakan untuk kultur jaringan.
F. Stirer
Alat ini berfungsi untuk menggojok dengan pemanas. Dengan
menggunakan listrik, alat ini berfungsi sebagai kompor disamping sebagai
penggojok.
G. Erlenmeyer
Alat ini digunakan dalama kultur jaringan tanaman sebagai sarana
mmenuangkan air suling maupun untuk tempat media dan penanaman
eeksplan.
H. Gelas Ukur
Gelas ukur digunakan untuk menakar air suling dan bahan kimia yang
akan digunakan.
I. Gelas Piala
Alat ini digunakan untuk menuangkan atau mempersiapkan bahan kimia
dan air suling dalam pembuatan medium.
J. Petridish
Alat ini merupakan semacam jenis gelas piala yang mutlak dibutuhkan
dalam kultur jaringan.
K. Pinset dan Scalpel
Pinset digunakan untuk memegang atau mengambil irisan eksplan atau
untuk menanam eksplan
L. Lampu Spiritus
Digunakan untuk sterilisasi dissecting kit (skalpel dan pinset) di dalam
laminar air flow cabinet atau di dalam enkas pada kita mengerjakan
penanaman atau sub-culture.
M. Tabung Reaksi
Alat ini digunakan pada saat mengerjakan isolasi protoplas dan isiolasi
khloroplas.
1.4 RUANG LABORATORIUM KULTUR JARINGAN
Pertumbuhan eksplan dalam kultur jaringan diusahakan dalam lingkungan
yang aseptik dan terkendali. Laboratorium yang efektif merupakan salah satu
unsur penting yang ikut menentukan keberhasilan pekerjaan, baik untuk
penelitian, mau-pun produksi. Laboratorium sebaiknya dibangun di daerah yang
udaranya bersih, tidak banyak debu dan polutan. Bangunan laboratorium kultur
jaringan sebaiknya mempunyai pembagian ruangan yang diatur sedemikian rupa
sehingga tiap kegiatan terpisah satu dengan yang lainnya, tetapi mudah saling
berhubungan dan mudah dicapai.
Pembagian ruangan laboratorium kultur jaringan berdasarkan kegiatan-
kegiatannya adalah sebagai berikut :
A. Ruang persiapan/preparasi
B. Ruang transfer/tanam
C. Ruang kultur/inkubasi
D. Ruang stok/media jadi
E. Ruang timbang/bahan kimia
A. Ruang Persiapan
Ruang ini dipergunakan untuk mempersiapkan media kultur dan bahan
tanaman yang akan dipergunakan, sebagai tempat mencuci alat-alat
laboratorium, dan tempat untuk menyimpan alat-alat gelas. Sesuai dengan
fungsinya, maka di-ruangan ini terdiri dari :
1. Hot plate dengan magnetic stirer
2. Oven
3. Pengukur pH, dapat berupa pH meter, atau kertas pH indikator
4. Autoklaf
5. Kompor gas
6. Tempat cuci
7. Labu takar, gelas piala, erlenmeyer, pengaduk gelas, spatula,
petridish, pipet, botol kultur, pisau scapel.
B. Ruang Transfer/Tanam
Ruang transfer merupakan ruang di mana pekerjaan aseptik dilakukan.
Dalam ruangan ini dilakukan kegiatan isolasi tanaman, sterilisasi dan
penanaman eksplan dalam media. Ruangan ini sedapat mungkin bebas dari
debu dan hewan kecil, serta terpisah dan tersekat dengan ruangan lain.
Penggunaan AC sangat dianjurkan dalam ruangan ini. Ruang transfer
dilengkapi peralatan sebagai berikut :
1. Laminar air flow cabinet, bisa juga enkas
2. Alat-alat diseksi; pisau bedah/scapel, pinset, spatula, dan gunting.
3. Hand sprayer yang berisi alkohol 70 %
4. Lampu bunsen
C. Ruang Kultur/Inkubasi
Merupakan ruang yang paling besar dibanding dengan ruangan yang lain.
Ruangan ini harus dijaga kebersihannya dan sedapat mungkin dihindari
terlalu banyak keluar masuknya orang-orang yang tidak berkepentingan.
Ruangan ini berisi rak-rak kultur yang berfungsi untuk menampung botol-
botol kultur yang berisi tanaman. Rak ini juga dilengkapi dengan lampu-
lampu sebagai sumber cahaya bagi tanaman kultur. Selain rak kultur,
ruang kultur juga harus dilengkapi dengan AC, pengukur suhu dan
kelembapan, serta timer yang digunakan untuk menghidup-kan dan
mematikan lampu secara otomatis.
Cahaya yang digunakan sebagai penerangan, sebaiknya cahaya putih yang
dihasilkan dari lampu flourescent. Lampu flourescent dipakai karena
sangat baik dan sangat efisien dalam penggunaan energi bila dibanding
dengan lampu pijar. Karena pada lampu pijar, hampir 90 % merupakan
energi panas, sehingga mem-pengaruhi ruangan.
Intensitas cahaya yang baik dari lampu flourescent adalah antara 100 – 400
ftc (1000 – 4000 lux). Intensitas cahaya dapat diatur dengan menempatkan
jumlah lampu dengan kekuatan tertentu.
Lampu yang digunakan bisa berupa lampu TL dengan daya 15 watt atau
40 watt, tergantung panjang rak yang dibuat. Jarak antar rak 30 – 35 cm.
Sebaiknya travo pada lampu TL dipasang terpisah dari box, (lebih baik
kalau dipasang di luar ruang kultur), karena dapat membakar tanaman
kultur dan membuat suhu ruang menjadi panas.
Selain lampu TL, lampu SL juga dapat dipakai. Pemakaian lampu ini
dapat meng-hemat biaya listrik, juga lebih terang. Tinggi rak yang dibuat
antara 50 – 60 cm. Dalam satu bidang rak dapat memakai 2 atau 3 lampu
SL daya 5 – 10 watt tergantung ukuran panjang rak.
Panjang penyinaran/lama penyinaran yang dibutuhkan oleh tiap tanaman
berbeda-beda. Berapa lama penyinaran harus diberikan, tergantung pada
jenis tanaman dan respon yang diinginkan. Ada kultur yang membutuhkan
waktu pe-nyinaran yang terus menerus, ada yang 14 – 16 jam/hari, ada
yang 10 – 12 jam/hari. Rata-rata waktu penyinaran yang efektif adalah 12
– 16 jam/hari.
Suhu ruang kultur diatur pada suhu 25 – 28o C. Pada suhu yang terlalu
dingin, kultur kadang tidak berkembang dengan baik, begitu juga jika suhu
ruang kultur terlalu panas, maka jamur dan bakteri akan berkembang biak
dengan cepat dan tanaman menjadi layu.
D. Ruang stok/media jadi
Ruangan ini berfungsi sebagai ruang untuk menyimpan media tanam yang
sudah di autoklaf. Ruang stok sebaiknya dingin dan gelap, serta
kebersihannya harus dijaga. Media tanam akan diinkubasi pada ruang ini
selama 3 hari sebelum digunakan. Hal ini untuk mengetahui kondisi media
tanam apakah steril atau ter-kontaminasi jamur/bakteri. Apabila media
terkontaminasi, sebaiknya segera dikeluar-kan dan diautoklaf selama 1 jam
pada tekanan 0.14 Mpa.
E. Ruang Timbang/Bahan Kimia
Ruang ini berisi stok bahan-bahan kimia, timbangan analitik, magnetik
stirer dan lemari es. Semua kegiatan penimbangan bahan kimia dan
pembuatan larutan stok dilakukan di ruangan ini.
Denah lengkap ruangan laboratorium kultur jaringan
1.5 MEDIA TANAM KULTUR JARINGAN
Untuk membuat media tanam kultur jaringan, terlebih dahulu perlu
diketahui unsur-unsur apa saja yang dibutuhkan oleh jaringan tanaman. Unsur-
unsur tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu garam-garam organik dan
zat-zat organik.
A. Garam-garam Anorganik
Setiap tanaman membutuhkan paling sedikit 16 unsur untuk pertumbuhannya
yang normal. Tiga unsur di antaranya adalah C,H,O yang di ambil dari udara,
sedangkan 13 unsur yang lain berupa pupuk yang dapat diberikan melalui akar
atau melalui daun. Pada perbanyakan tanaman secara kultur jaringan. Semua
unsur tersebut dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Ada unsur
yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar yang disebut unsur makro, ada
pula yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah sedikit tetapi harus tersedia
yang disebut unsur mikro.
B. Zat-zat Organik
Zat-zat organik yang biasanya ditambahkan dalam medium kultur jaringan
adalah sukrosa, mio inositol, asam amino, dan zat pengatur tumbuh.
Sedangkan sebagai tambahan biasanya diberi zat organik lain seperti air
kelapa, ekstrak ragi, pisang, tomat, toge dan lain-lain
Setelah kita mengetahui unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman, maka
sebelum kita menentukan unsur-unsur yang akan digunakan untuk meramu
medium kultur jaringan perlu mengetahui terlebih dahulu kegunaan unsur-unsur
tersebut bagi pertumbuhan tanaman atau jaringan tanaman.
1. Unsur Nitrogen (N)
Kegunaan unsur Nitrogen bagi tanaman adalah untuk menyuburkan
tanaman, sebab unsur N dapat membentuk protein, lemak dan berbagai
persenyawaan organik yang lain.
2. Unsur Fospor (P)
Dibutuhkan oleh tanaman untuk membentuk karbohidrat. Maka, unsur P
ini dibutuhkan secara besar-besaran pada waktu pertumbuhan benih.
3. Unsur Kalium (K)
Memperkuat untuk tubuh tanaman, karena unsur ini dapat digunakan
untuk memperkuat serabut-serabut akar, sehingga daun, bunga dan buah
tidak mudah gugur.
4. Unsur Sulpur (S)
Unsur ini digunakan untuk proses pembentukan anakan sehingga
pertumbuhan dan ketahanan tanaman terjamin.
5. Unsur Kalsium (Ca)
Digunakan untuk merangsang pembentukkan bulu-bulu akar, mengeraskan
batang dan merangsang pembentukkan biji.
6. Unsur Magnesium (Mg)
Digunakan tanaman sebagai bahan mentah untuk ppembentukkan
sejumlah protein.
7. Unsur Besi (Fe)
Unsur ini digunakan sebagai penyangga (chelati agint) yang sangat
penting untuk menyagga kestabilan pH media selama digunakan untuk
menumbuhkan jaringan tanaman.
8. Unsur Sukrosa
Unsur ini sering ditambahkan pada medium kultur jaringan sebagai
sumber energi yang diperlukan untuk induksi kalus.
9. Unsur Glukosa atau Fruktosa
Unsur ini dapat digunakan sebagai unsur pengganti sukrosa karena dapat
merangsang beberapa jaringan.
10. Unsur Mio-inositol
Penambahan unsur ini pada medium bertujuan untuk membantu
diferensiasi dan pertumbuhan sejumlah jaringan.
11. Unsur Vitamin
Vitamin-vitamin yang sering digunakan dalam mediumklutur jaringan
antara lain adalah Thiamin. Thiamin adalah vitamin esensial yang
digunakan untuk medium kultur jaringan.
12. Unsur Asam Amino
Unsur ini diunakan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan
diferensiasi sel. Kebutuhan unsur asam amino oleh tanaman berbeda.
13. Unsur Zat Pengatur Tumbuh.
Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senywa organik bukan hara,
yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat
merubah proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman
terdir dari lima kelompok yaitu, Auksin, Sitokinin, Giberelin, Etilen dan
Inhibitor dengan ciri khas dan pengaruh yang berlainan terhadap proses
fisiologis. Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan sebagai komponen
medium bagi pertumbuhan dan diferensiasi. Tanpa penambahan zat
pengatur tumbuh dalam medium, pertumbuhan sangat terhambat bahkan
tidak akan tumbuh sama sekali.
1.6 METODE KULTUR JARINGAN
A. Dilihat dari Macam Media Tanam
Teknik kultur jaringan dapat dilaksanakan dengan dua metode yaitu:
a. Metode Padat (Solid Method)
Metode pada dilakukan dengan tujuan mendapatkan kalus dan
kemudian dengan medium diferensiasi yang berguna untuk
menumbuhkan akar dan tunas sehingga kalus dapat tumbuh menjadi
planlet. Media padat adalah media yang mengandung semua
komponen kimia yang dibutuhkan oleh tanaman dan kemudian
dipadatkan dengan menambahkan zat pemadat. Zat pemadat tersebut
dapat berupa agar-agar batangan, agar-agar bubuk, atau agar-agar
kemasan kaleng yang yang memang khusus digunakan untuk media
padat untuk kultur jaringan.
Media yang terlalu padat akan mengakibatkan akar sukar tumbuh,
sebab akar sulit untuk menembus ke dalam media. Sedangkan media
yang terlalu lembek akan menyebabkan kegagalan dalam pekerjaan.
Kegagalan dapat berupa tenggelamnya eksplan yang ditanam. Eksplan
yang tenggelam tidak akan dapat tumbuh menjadi kalus, karena tempat
area kalus yaitu pada irisan (jaringan yang luka) tertutup oleh medium.
Metode padat dapat digunakan untuk metode kloning, untuk
menumbuhkan protoplas stelah diisolasikan, untuk menumbuhkan
planlet dari protokormus stelah dipindahkan dari suspensi sel, dan
untuk menumbuhkan planlet dari prtoplas yang sudah difusikan
(digabungkan).
b. Metode Cair (Liquid Metho)
Penggunaan metode cair ini kurang praktis dibandingkan dengan
metode padat, karena untuk menumbuhkan kalus langsung dari ekspaln
sangat sulit sehingga keberhasilannya sangat kecil dan hana tanaman-
tanaman tertentu yang dapat berhasil. Oleh karena itu, penggunaan
media cair lebih ditekankan untuk suspensi sel, yaitu untuk
menumbuhkan plb (prtocorm like bodies). Dari protokormus ini
nantinya dapat tumbuh menjadi planlet apabila dipindahkan kedalam
media padat yang sesuai.
Pembuatan media cair jauh lebih cepat daripada media padat, karena
kita tidak p erlu memanaskannya untuk melarutkan agar-agar. Media
cair juga tidak memerlukan zat pemadat sehingga keadaannya tetap
berupa larutan nutrein.
B. Dilihat dari Bahan atau Eksplan yang Dipakai
Bila dilihat dari macam bahan yang digunakan, maka metode kultur
jaringan yang telah dikenal sekarang antara lain adalah:
a. Kultur meristem.
b. Kultur antera
c. Kultru endosperma
d. Kultur suspensi sel
e. Kultur protoplas
f. Kultur embrio
g. Kultur spora
h. Dan lain-lain
C. Dilihat dari Cara Pemeliharaan
Eksplan yang telah ditanam, agar dapat tumbuh menjadi kalus dan
kemudian menjadi planlet, membutuhkan pemeliharaan yang rutin dan
tepat. Artinya, eksplan atau kalus yang sudah waktunya untuk dipindahkan
ke dalam media tanam yang baru harus segera dilaksanakan, tidak boleh
sampai terlambat. Pemindahan yang terlambat dapat menyebabkan
pertumbuahn eksplan atau kalus dapat terhenti atau dapat mengalami
brownig atau terkontaminasi oleh jamur atau bakteri.
1.7 PELAKSANAAN KULTUR JARINGAN
1. Sterilisasi Alat Penabur
Sebelum digunakan, enkas harus diterilisasi dengan menggunakan hand
sprayer berisi spirtus atau campuran formalin 10% dan alkohol 70%,
dengan perbandinga 1:1. setelah disemprot kemudian dibiarkan terlebih
dahulu kurang lebih 10 menit, baru kemudian boleh digunakan.
2. Sterilisasi Alat dan Medium
Alat-alat dissecting –set dan glass ware yang akan digunakan untuk kultur
jaringan, setelah dicuci dan dikeringkan kemudian dibungkus dengan
kertas payung dan disterilisasi di dalam autoklaf dengan suhu 121 oC,
tekanan 15 lb, dan lama sterilsiasi 20-30 menit. Botol-botol eksplan yang
sudah berisi medium setelah ditutup dengan alumunium foil, kemudian
disterilisasi. Sterilisasi medium lebih sedikit waktunya dibandingkan
dengan sterilisasi alat-alat, yakni 15 menit, tetapi suhu dan tekannya sama.
3. Sterilisasi Eksplan
Sterilisasi eksplan dilaksanakan dengan dua cara yaitu:
a. Sterilisasi Eksplan secara Mekanis
Cara ini digunakan untuk eksplan yang keras atau berdaging, yaitu
dengan membakar eksplan tersebut di atas lampu spirtus sebanyak
tiga kali.
b. Sterilisasi Eksplan secara Kimiawi
Sterilisasi ini gunakan untuk eksplan yang lunak. Sterilisasi ini
menggunakan bahan kimia. Bahan-bahan yang digunakan untuk
sterilisasi: Sodium hipoklorit, Mercuri chlorit, Alkohol 70%,
4. Menabur Eksplan
Menabur eksplan dilakukan di dalam Laminar Air Flow Cabinet dengan
kondisi aseptik. Sebelum kita bekerja di dalam laminar air flow cabinet,
semua perhiasan tangan harus dilepas, dan tangan dibasuh terlebih dahulu
dengan alkohol 70%. Eksplan yang siap ditaman dipotng dengan
menggunakan scalpel di dlam cawan petri. Potongan eksplan dimasukan
kedalam erlenmeyer yang berisi media tumbuh, hingga permukaan yang
teriris bersentuhan dengan medium. Setelah semua pekerjaan menabur
selesai, kemudian alat-alat yang sudah dipakai dibersihkan.
5. Melaksanakan Sub-Kultur
Dalam waktu satu sampai dua minggu, eksplan akan tumbuh menjadi
kalus. Kalus adalah suatu masa sel yang terbentuk pada permukaan
eksplan atau irisan eksplan. Kalus ini akan tumbuh pada media eksplan
yang padat., sedangkan pada media cair akan tumbuh plb (protokormus).
Sub-kultur adalah suatu usaha untuk mengganti media kultur jaringan
dengan media yang baru, sehingga kebutuhan nutrisi untuk kalus atau
protokormus dapat terpenuhi.
DAFTAR PUSTAKA
Gambrong, O.L. and wetter, L.R. 1975. Culture Methode. National Research
Council of
Canada
Isserep, S. 1989. Kultur Jaringan Tumbuhan. Pusat Antar-Universitas (PAU).
Universitas
Gajah Mada. Yogyakarta
Poeji, L. , Dini, A., dan Moesono, S. 1992. Induksi Pembentukan Kalus pada
Budidaya
Endosperm Tanaman Asparagus dan Tanaman Jagung. Fakultas
Biologi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta (tidak
dipublikasikan)
Soeryowinoto, M. 1985. Budidaya Jaringan dan Manfaatnya. Fakultas
Biologi.
Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
___________ . 1985. Buidaya Kepalasari dan Aspek-Aspek yang
Menyangkutnya. Pusat
Antar-Universitas (PAU). Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
___________ . 1987. Media Kultur Jaringan. PT. Multi Apical Consultan.
Yogyakarta
___________ . 1989. Fusi Protoplast. Fakultas Biologi. Universitas Gajah
Mada.
Yogyakarta