Kultur Jaringan Wortel, Mahkota Nenas dan Biji Rosella

I.                   PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali (Wikipedia.2013).  terbentuknya kultur jaringan karena ada teori totipotensi sel yaitu, bagian tanaman yang hidup mempunyai totipotensi, kalau dibudidayakan di dalam media yang sesuai, akan dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman yang sempurna, artinya dapat bereproduksi, berkembang biak secara normal melalui biji atau spora.

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 (Menurut Suryowinoto, 1991).

Perbanyakan tanaman terbagi dari dua cara yaitu vegetatif dan generatif. Perkembangan menggunakan proses generatif yaitu terjadinya pembuahan yang diakibatkan dari pertemuan antara gamet jantan dan betina yang akan membentuk bakal biji atau embrio calon tumbuhan yang baru. Sedangkan vegetative yaitu perbanyakan yang hanya berasal dari satu tumbuhan. Perkembangan dengan cara vegetative terbagi dua, yaitu makro dan mikro, makro menggunakan bahan perkembangan yang besar sedangkan mikro menggunakan bahan perkembangan yang kecil. Kultur jaringan (Tissue Culture) merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman yang masih berkembang menggunakan media buatan yang dilakukan dan di lakukan di tempat yang steril.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generative.

1.2.Tujuan

Tujuan dilakukannya pratikum ini adalah untuk memberikan wawasan dan keahlian kepada mahasisa tentang proses pembibitan tanaman menggunakan kultur jaringan.

 II.                Tinjauan Pustaka

2.1.            Nenas

Tanaman nanas umumnya diperbanyak secara vegetatif (aseksual). Bagian tanaman nanas yang digunakan untuk perbanyakan seperti tunas akar (ratoon), tunas batang/ anakan (sucker) adalah tunas yang muncul dari bagian batang dibawah permukaan tanah, Tunas tangkai buah (slip) adalah tunas yang muncul dibawah dasar buah. Tunas samping (shoot) adalah tunas yang muncul dari aksilar daun. Mahkota buah (crown) bagian tanaman yang ada diatas buah.  Lamanya waktu mulai dari tanam sampai panen bergantung pada bahan perbanyakan yang digunakan.  Apabila mahkota (crown) diperlukan waktu 18-24 bulan, tunas buah (slip) 15-20 bulan, tunas batang (sucker) perlu waktu 14-17 bulan. Bahan tanaman yang digunakan untuk perbanyakan in vitro ialah mahkota nanas yang telah matang dan anakan nanas.

2.2.            Wortel

Daun tanaman wortel termasuk daun majemuk, menyirip ganda dua atau tiga dan bertangkai. Daun memiliki anak-anak daun yang berbentuk lanset (garis-garis). Bagian tepi daun bercangap. Setiap tanaman memiliki 5 – 7 tangkai daun yang berukuran agak panjang. Tangkai daun kaku dan tebal dengan permukaan halus, sedangkan helaian daun lemas dan tipis. Daun berfungsi sebagai tempat fotosintesis untuk menghasilkan zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhan vegetative maupun untuk bagian generative.

Batang tanaman wortel pendek sehingga hamper tidak Nampak, berbentuk bulat, tidak berkayu, agak keras dan berdiameter 1 – 1.5 cm. Pada umumnya batang berwarna hijau tua. Batang tanaman tidak bercabang, namun ditumbuhi tangkai-tangkai daunn yang berukuran panjang sehingga kelihatan seperti cabang. Batang berfungsi sebagai media translokasi hara dan air dari tanam maupun hasil fotosintesis ke seluruh bagian tanaman.

Wortel memiliki akar tunggang dan serabut. Namun dalam pertumbuhannya, akar tunggang akan mengalami perubahan bentuk dan fungsi mejadi tempat penyimpanan makanan sehingga bentuk akar akan berubah menjadi besar, bulat dan memanjang dengan diameter 6 cm dan panjang 30 cm tergantung varietasnya. Akar tunggang yang membesar inilah disebut umbi wortel. Adapun akar serabut yang menempel pada akar tunggang, menyebar ke samping berwarna kekuning-kuningan (putih gading).

Bunga tanaman wortel tumbuh pada ujung tanaman, berbentuk payung berganda, berwarna putih atau merah jambu agak pucat. Bunga memiliki tangkai pendek dan tebal. Kuntum-kuntum bunga terletak pada bidang lengkung yang sama. Bunga wortel yang telah mengalami penyerbukan akan menghasilkan buah dan biji berukuran kecil dan berbulu.

Biji wortel merupakan biji tertutup dan berkeping dua, dapat digunakan untuk perbanyakan tanaman. Biji berbentuk kecoklatan dengan panjang 3 mm dan lebar 1.5 mm. setiap gram benih akan berisi ± 200 biji.

Umbi wortel terbentuk dari akar tunggang yang berubah fungsi menjadi tempat penyimpanan cadangan makanan (karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan air). Ukuran umbi wortel bervariasi bergantung varietasnya. Umbi yang berukuran besar berdiameter 6.3 cm sedangkan wortel yang berukuran kecil berdiameter 3.5 cm. berat umbi dapat mencapai 300 g sedangkan yang berukuran kecil mempunyai berat 100 g (klik link dibawah ini untuk melanjutkan membaca langsung dari sumbernya).

2.3.            Rosella

Rosella terdiri dari kingdom: plantae, divisio: magnoliophyta, kelas: magnoliopsida, ordo: malvales: malvaceae family: hibiscusdan spesies: Hibiscus sabdariffa L. Rosella merupakan herba tahunan yang bisa mencapai ketinggian 0,5-3 m. batang bulat berkayu dan berwarna merah. Daun tunggal, berbentuk bulat telur, pertulangan menjari, ujung tumpul, tepi bergerigi dan pangkal berlekuk. Panjang daun 6-15 cm dan lebarnya 5-8 cm. Tangkai daun bulat berwarna hijau dengan panjang 4-7 cm .

Daun tanaman rosella (Hibiscus sabdariffa) adalah tunggal dengan letak berseling, daun bertangkai besar 6-15 cm panjangnya, bulat telur, bentuk lingkaran atau oval melintang dan berbagi 3. Bunga rosella merupakan bunga tunggal tumbuh pada ketiak daun, gugur dalam 24 jam setelah mekar, diikuti dengan menutupnya kelopak tambahan sebagai pelindung biji. Bunga rosella disebut juga sebagai bunga duduk karena ukuran tangkainya yang pendek. Tangkai bunga rosella memiliki panjang 1-2 cm, beruas, bunga di ketiak, kebanyakan berdiri sendiri. Daun kelopak berbagi 5 dalam tajuk berbentuk lanset, berdaging tebal, merah tua atau kuning muda, dengan tulang daun merah. Daun mahkota bulat telur terbalik, panjang 3-5 cm. Buah dibentuk 1-2 hari setelah penyerbukan terjadi dan umumnya beruang 5.

 III.             Bahan dan Metode

 3.1.            Waktu dan Tempat

Waktu pelaksanaan pratikum kultur jaringan yaitu pada hari rabu pukul 15.00 hingga 17. 00 dari tanggal    Maret –    Mei 2013. Tempat pelaksanaan pratikum berada di laboratorium kultur jaringan yang berada dalam kawasan Fakultas Pertanian Universitas Riau.

3.2.            Bahan dan Alat

Tabel 1. Bahan media MS

No	Bahan Kimia	Kode Larutan Stok
Hara Makro
1.	NH4NO3 KNO3 CaCl3.2H2O MgSO4.7H2O KH2PO4	A
2.		B
3.		C
4.		D
5.		D
Hara Mikro
1.	FeSO4.7H2O NaEDTA Mn2SO4.4H2O ZnSO4.7H2O H3BO3 Kl CoCl2. 6H2O CuSo4.6H2O Na2MoO4.2H2O	E
2.		E
3.		F1
4.		F1
5.		F1
6.		F2
7.		F2
8.		F2
9.		F2
Vitamin
1.	Myo-inositol Thiamin-HCL Asam nikotinat Pyridoxin-HCL	-
2.		G
3.		G
4.		G

Tabel 2. Alat yang digunakan

No	Nama Alat	Kegunaan Alat
1	Timbangan
	a.        Analitik b.       Digital biasa	Menimbang bahan kimia yang jumlahnya sangat sedikit
		Menimbang bahan dengan kapasitas 200 gram
2	Glasswere
	-          Gelas ukur	Menetukan volume larutan
	-          Erlemeyer	Menetukan volume dan wadah larutan
	-          Petridish	Wadah penampatan explansebelum diinokulasi
	-          Tabung reaksi, botol kultur	Tempat inokulasi eksplan
	-          Pipet tetes	Untuk mengambil larutan dalam jumlah yang sedikit
	-          Batang pengaduk	Mengaduk larutan
3	Magnetik stirrer	Mengaduk rata larutan yang akan dilarutkan
4	pH meter	Untuk menetapkan dan mengukur pH media
5	Autoclave	Sterilisasi alat dan media menggunakan panas dan tekanan
6	Oven	Sterilisasi alat
7	Laminar Air Vlow Cabinet	Tempat penanaman dan inokulasi secara aseptic
8	Disecting kit	Alat pemotong eksplan
9	Shaker	Untuk menggojok media cair
10	Rak inkubasi	Rak tempat meletakkan media yang belum dan sudah diinokulasikan

3.3.            Pelaksanaan

3.3.1        Pembuatan Larutan Stok

• Siapkan semua bahan kimia yang diperlukan untuk membuat media. Yaitu bahan untuk larutan stok hara makro. Siapkan juga wadah dan aquades yang semuanya harus steril
• Larutan stok ditimbang lalu dimasukkan ke erlemayer dan tambahkan aquades. Setelah itu dishaker hngga bening. Khusus larutan stok D, setelah memlakukan hal tersebut, kedua larutan digabungkan.
• Erlemayer ditutup dengan aluminium foil
• Masukkan kelemari pendingin
• Larutan stok dapat bertahan antara 4 – 8 minggu.

 3.3.2        Pembuatan Media

• Siapkan gelas piala volume 1.000 mL dan diisi aquades sebanyak 500 mL
• Masukkan larutan stok A (40 ml), B (40 ml), C (40 ml), D (40 ml), E (10 ml), F1 (2,5 ml), F2  (2,5 ml), Vitamin  (10 ml), Air Kelapa  (150 ml)
• Tambahkan aquades hingga mencapai 900ml, lakukan pengukuran pH. Kisaran 5,7 – 5,8. Jika pH > 5,8 maka tambahkan HCl dajika <5,7 maka tambahkan KOH
• Tambahkan sukrosa 30 gram
• Tambahkan agar 8 gram
• Tambahkan aquades hingga larutan menjadi 1 L
• Panaskan hingga larutan bening
• Masukkan media ke dalam botol kultu ± 20mL, tutup dengan aluminium foil. Beri label
• Media disterilkan menggunakan autoclave pada suhu 120⁰C, tekanan 15 psi selama 10 menit
• Media yang sudah disterilkan selanjutnya diinkubasi dalam ruang steril selama 1 minggu. Tujuannya inyuk memastikan bahwa mwdia benar-benar steril

 3.3.3        Isolasi Jaringan

Saat dilakukan isolasi harus dalam keadaan steril, baik itu media, lingkungan dan ekxplannya. Eksplan yang akan diinokulasikan disarankan menggunakan jaringan muda karena diharapkan pertumbuhan jaringan muda lebih optimal.

 ·         Nenas

• Yang digunaakan dari nenas adalah mahkotanya. Pelaksanaanyanya yaitu :
• Mahkota nenas dibuang semua daunnya
• Dipotong prisma segi empat dengan bagian sebelah atas yang runcing, ini dilakukan sebagai penanda arah.
• Eksplan disterilisasikan dengan pencucian beberapa kali menggunakan alcohol dan aquades

 ·         Wortel

• Yang diambil dari wortel adalah bagian tengahnya
• Wortel dipotong bagian tengahnya lalu dipotong kecil-kecil
• Potongan wortel dicuci dengan menggunakan alcohol dan aquades

 ·         Rosella

• Yang diambil dari Rosella adalah dari bijinya
• Biji dikeluarkan dari bunga yang sudah kering lalu disterilkan

 3.3.4        Penanaman

Semua alat yang digunakan dalam inokulasi eksplan harus dalam keadaan steril

·         Nenas

• Botol kultur di oleskan alkohol mengguanakan scalpel dan dibakar
• Nenas dikeringkan dengan tisu lalu dibenamkan sebagiannya ke media dengan bagian yang runcing diatas
• Botol ditutup kembali dengan alumunium foil
• Pastikan semua pelaksanaan dilakukan dengan sangat cepat dan harus berada diatas api Bunsen untuk mengurangi kontamidasi

 ·         Wortel

• Botol kultur di oleskan alkohol mengguanakan scalpel dan dibakar
• Wortel dicelupkan ke alkohol lalu dibakar untuk mematikan jamur dan bakteri
• Wortel di benamkan sebagian kemedia
• Botol ditutup kembali dengan alumunium foil
• Pastikan semua pelaksanaan dilakukan dengan sangat cepat dan harus berada diatas api Bunsen untuk mengurangi kontamidasi

 ·         Rosella

• Biji rosella dicelupkan alcohol dan dikeringkan menggunakan tisu
• Botolkultur dibuka dan masukkan biji kedalam media dengan sebagian dibenamkan
• Lakukan dengan cepat untuk mengurangi kontamidasi

 3.3.5        Inkubasi

Tahap inkubasi dilakukan selama dua minggu untuk nenas dan satu minggu untuk wortel dan biji rosella karena mengikuti jadwal pratikum

IV.             Hasil dan Pembahasan

 4.1. Hasil

 

Mahkota nenas (kontam eksplan, bakteri)

Biji rosella (kontam eksplan, fungi)

wortel (belum diketahui keberhasilannya)

4.2. Pembahasan

Manfaat Kultur Jaringan

• Melestarikan sifat tanaman induk
• Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat sama
• Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat
• Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus
• Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan plasma nutfah
• Untuk menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika. Sel yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur jaringan sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap
• Pelaksanaannya tidak tergantung pada musim.

Kelemahan Kultur Jaringan

• Diperlukan biaya awal yang relatif tinggi
• Hanya mampu dilakukan oleh orang-orang tertentu, karena memerlukan keahlian khusus
• Bibit hasil kultur jaringan memerlukan proses aklimatisasi, karena terbiasa dalam kondisi lembap dan aseptik.
• Keuntungan Kultur Jaringan
• Pengadaan bibit tidak tergantung musim
• 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)
• Bibit yang dihasilkan seragam
• Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)
• Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah
• Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan  lainnya
• Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
• Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

Dari ketiga percobaan didapatkan semua eksplan terkontamidasi setelah masa inkubasi. Penyebab-penyebab kontamidasi adalah berkembangnya jamur dan bakteri yang berkembang melebihi kecepatan eksplan sehingga eksplan tersaingi. Untuk bakteri atau pun jamur bila cepat terdeteksi akan mudah mengetahui datangnya suber kontamidasi. Apa bila perkembangan bakteri atau jamur dari eksplan ke sekeliling media itu berarti sumber kontamidasi berasal dari eksplan atau lingkungan di luar media. Apabila kontamidasi merambat dari pinggi media ke eksplan, maka medialah sumber masalahnya. Tetapi hasil yang pratikan dapatkan dari melakukan isolasi yaitu kontamidasi dari eksplan menyebar kemedia baik jamur maupun bakteri

V.                Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan

Perbanyakan menggunakan kultur jaringan sngat menguntungkan, karena anakan yang didapat sama dengan induknya dan dapat diproduksi secafa massal. Akan tetapi memiliki kelemahan yang cukup sulit juga. Selain modal awalnya besar dan bahan kimianya mahal, kesterilan adalah factor yang paling dijaga. Karena apabila salah dalam penangan (seperti pratikum) maka semua eksplan akan terkontamidasi dan keraj akan menjadi sia-sia.

 5.2. Saran

Pratikan mengharapkan untuk tahun-tahu selanjutnya, labor kultur jaringan yang sudah steril dapat diimbangi oleh lingkungan, pratikan. Dan media yang steril juga. Sehingga pada saat pratikum dapat berhasil sehingga pratikan dapat lebih percaya diri dalam menghasilkan Sesutu.

 
terimakasih kepada :
id.wikipedia.org/wiki/Kultur_jaringan
layartekno.blogspot.com/2012/10/pengertian-manfaat-tahapan-dan-macam.html
herryosborn.wordpress.com/apa-itu-kultur-jaringan/
nhy-chandy.blogspot.com/2012/05/makalah-sejarah-kultur-jaringan.html
petrokimia.org/?p=1857
http://araycha.wordpress.com/2009/02/18/budidaya-tanaman-rosella/
budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/pengertian-kultur-jaringan-tanaman-biologi/