Pengertian dan Jenis Kultur Jaringan

Kultur Jaringan

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. 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

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

ü  Pembuatan media

ü  Inisiasi

ü  Sterilisasi

ü  Multiplikasi

ü  Pengakaran

ü  Aklimatisasi

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan.  Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon.  Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain.  Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan.  Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca.  Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

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

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik.  Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).

Teknik kultur jaringan merupakan teknik perkembangbiakan tanaman dengan cara vegetatif serta bersifat aseptik yang menggunakan botol/wadah yang dapat tembus cahaya. Untuk menggunakan teknik kultur jaringan, terdapat beberapa teknik kultur sebagai berikut : 

1.        Kultur Haploid

Kultur haploid adalah kultur yang menggunakan bagian reproduksi suatu tanaman sebagai eksplannya, seperti : tepung sari, ovule, kepala sari, dan lain sebagainya sehingga dapat menghasilkan tanaman haploid.

2.        Kultur Protoplasma

Kultur protoplasma menggunakan sel yang telah dilepas dari bagian dinding selnya, hal ini karena enzim tersebut sebagai eksplannya. Kultur protoplasma digunakan pada umumnya untuk keperluan hibridisasi somatik ataupun fusi sel soma.

3.        Kultur Suspensi

Kultur suspensi yang dijadikan eksplannya pada umumnya yaitu kalus atau jaringan meristem yang dalam bentuk sel maupun agregat. Pada kultur suspensi pada umumnya memakai media cair dengan pengocokan secara terus menerus dengan menggunakan shaker.

4.        Kultur Kalus

Kultur kalus yang dijadikan eksplannya adalah sekumpulan sel, seperti : jaringan parenkim.

5.        Kultur Organ

Kultur organ memakai bagian-bagian tertentu dari sebuah tanaman sebagai eksplan seperti buku batang, akar, helaian daun, buah muda, tangkai daun, pucuk,bunga, dan lain sebagainya.

6.        Kultur Biji

Kultur biji dengan memanfaatkan biji atau seeding sebagai eksplan.

Teknik kultur jaringan dapat dilakukan dengan metode-metode yang akan dijelaskan dibawah ini. Macam-macam metode pada teknik kultur jaringan dapat ditinjau dari macam media tanam, eksplan yang dipakai atau bahan, dan cara pemeliharaannya. Berdasarkan dari macam media tanam yang dipakai, metode kultur dibedakan sebagai berikut : 

1.      Metode Padat (Solid Method)

Metode padat atau solid method adalah teknik kultur jaringan dengan menggunakan media padat. Media padat ialah media yang didalamnya terkandung semua komponen-komponen kimia yang dibutuhkan oleh tanaman tersebut yang kemudian akan dipadatkan dengan menambahkan suatu zat pemadat. Zat pemadat dapat berupa agar-agar batangan, bubuk, ataupun sebuah kemasan kaleng yang biasanya dipakai untuk media padat pada teknik kultur jaringan. Metode padat atau solid method ini banyak digunakan guna teknik kloning, untuk menumbuhkan protoplasma setelah diisolasikan, dan kegunaan yang lainnya.
Perlu diketahui juga bahwa penggunaan media yang terlalu padat akibatnya membuat akar sukar untuk tumbuh karena akar akan sulit menembus ke dalam media sehingga membuat proses kultur cenderung gagal. 

2.      Metode Cair (Liquid Method)

Metode cair atau liquid method adalah teknik kultur jaringan dengan menggunakan media cair. Media cair dapat berupa larutan nutrien tanpa harus memerlukan zat pemadat. Pembuatan media cair ini cenderung lebih cepat, namun kurang praktis sebab apabila terlalu cair dapat menyulitkan pertumbuhan eksplan menjadi kalus sehingga keberhasilannya yang sangat minim. Pertumbuhan tersebut tidak akan terjadi sebab eksplannya tenggelam. Oleh karena itu, teknik kultur jaringan dengan menggunakan metode cair pada umumnya digunakan pada eksplan satu diantaranya yaitu suspensi sel.

Apabila ditinjau berdasarkan eksplan atau bahan yang dipakai, metode kultur dibedakan menjadi: 

·       Kultur Antera

·       Kultur Meristem

·       Kultur Endosperma

·       Kultur protoplasma

·       Kultur spora

·       Kultur Suspensi sel, dan lain sebagainya

Cara Pemeliharaan

Supaya eksplan yang ditanam tersebut dapat tumbuh hingga menjadi kalus dan kemudian dapat menjadi planlet, diperlukan pemeliharaan yang tepat dan rutin. Ketika eksplan sudah waktunya untuk dipindahkan, maka segera dipindahkan eksplan tersebut ke lingkungan hidup luar, jika tidak pertumbuhan eksplan tersebut akan terhenti atau mengalami browning (tekontaminasi oleh bakteri atau jamur).

Untuk membantu proses replikasi tanaman dengan menggunakan teknik kultur jaringan harus dengan melalui serangkaian proses-proses. Adapun tahapan-tahapan kultur jaringan tersebut antara lain : 

1.    Pembuatan Media

Media adalah faktor yang sangat penting dalam kultur jaingan. Media tersebut dapat berupa hormon, vitamin, atau garam mineral. Media yang digunakan harus steril terlebih dahulu, sehingga sebelum proses kultur jaringan dilakukan, media yang telah disiapkan tersebut ditempatkan di tabung reaksi dan kemudian dipanaskan dengan autoklaf. Media yang diambil harus sudah dipersiapkan di greenhouse supaya bebas kontaminan pada saat dikultur nanti.

2.    Inisiasi

Inisiasi merupakan suatu proses pengambilan eksplan dari bagian pada tanaman yang akan dikultur. Sumber eksplan yang harus memenuhi kriteria seperti jelas jenisnya, varietas, bebas dari hama dan penyakit, spesies. Salah satu bagian tanaman yang sering digunakan adalah tunas. Setelah eksplannya sudah dipersiapkan, eksplan tersebut akan dikultur dengan harapan dapat menginisasi pertumbuhan baru sehingga dapat memungkinkan pemilihan salah satu bagian tanaman yang tumbuhnya paling kuat guna perbanyakan tanaman ke tahap yang berikutnya.

3.    Sterilisasi

Setiap proses harus dilakukan pada tempat yang steril, yaitu di laminar flow serta memakai berbagai alat yang steril. Peralatan yang digunakan pada umumnya disterilisasi terlebih dahulu dengan cara menyemprotkan etanol ke alat tersebut. Selain itu, orang yang akan melakukan kultur tersebut juga harus dalam keadaan yang steril pula.

4.    Multiplikasi

Multiplikasi ialah kegiatan untuk memperbanyak calon tanaman baru dengan cara menanam eksplan yang telah dipilih ke media. Guna mencegah gagal tumbuh eksplan tersebut, proses multiplikasi lebih baik dilakukan pada laminar flow.

5.    Pengakaran

Pengakaran adalah tahapan setelah multiplikasi dan merupakan fase dimana eksplan akan membentuk pucuk serta akar tanaman baru yang kuat sehingga mampu untuk bertahan hidup pada saat dipindahkan dari lingkungan hidup in vitro ke lingkungan hidup luar. Peristiwa pengakaran mengindikasikan bahwa proses kultur jaringan berjalan dengan lancar.

6.    Aklimatisasi

Aklimatisasi adalah tahap untuk memindahkan eksplan dari awalanya di lingkungan in vitro ke lingkungan luar. Aklimatisasi harus dilakukan secara hati-hati dan juga bertahap, yaitu dengan cara memberikan sungkup. Sungkup tersebut kemudian akan dilepaskan apabila tanaman baru yang sudah berhasil kultur sudah mampu untuk berdaptasi dengan lingkungan luar tersebut. Supaya tanaman baru tersebut tumbuh dengan baik, harus dilakukan pemeliharaan yang prinsip utamanya hampir serupa dengan pemiliharaan pada tanaman generatif.

Manfaat kultur jaringan salah satunya sebagai teknik perbanyakan massal tanaman yang pada biasanya lambat dengan menggunakan metode konvensional dalam jumlah yang besar dapat tumbuh dalam waktu singkat, dapat memperoleh tanaman yang bebas dari virus. Untuk lebih lengkapnya, berikut manfaat kultur jaringan : 

  1.      Kultur jaringan merupakan cara cepat untuk    memperbanyak tanaman dibandingkan dengan    cara konvensional.

  2.      Bibit tanaman yang lebih bermutu.

  3.      Sifat dari induk yang tidak hilang.

   4.   Cara untuk mengembangbiakkannya yang          mudah serta ekonomis.

   5.   Untuk memperoleh bibit baru, tidak tergantung musim pada saat itu.

   6.      Dapat menghasilkan tanaman yang terbebas dari segala macam penyakit.

7.      Bibit tanaman yang dapat tumbuh lebih cepat dibandingkan ditanam di tanah.

8.      Waktu dan tempat yang dapat dihemat dan memperoleh bibit baru dalam jumlah yang besar.

DAFTAR PUSTAKA

Dixon, R. A and R. A. Gonzales. 1994. Plant cell Culture. Apractical Approach Second Edition. Oxford University Press: Oxford.

Rahardja, PE. 1988.  Kultur Jaringan Teknik Perbanyakan Tanaman Secara Modern. Penebar Swadaya. Jakarta. 

Suryowinoto, M. 1996. Pemuliaan Tanaman Secara In Vitro. Kanisius. Yogyakarta.

Syarifah Iis Aisyah, Surjono H. Sutjahjo, Rustikawati dan Catur Herison . 2009. Induksi Kalus Embriogenik pada Kultur In Vitro Jagung (Zea mays) dalam Rangka Peningkatan Keragaman Genetik Melalui Variasi Somaklonal. ISSN 1411 – 0067 Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia. Edisi Khusus, No. 3 2007, Hlm. 344 - 350 344.

Andini. 2001. Teknik Kultur Jaringan : Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern. Kanisius : Yogyakarta.

Harianto.  2009. Teknik Kultur Jaringan. Laboratorium Kultur Jaringan, PAU Bioteknologi, IPB : Bogor. Kusuma, Anjar Leo.2000. Teori-teori Kultur Jaringan Materi Ajar. UGM :Jogjakarta.

Ma’rufah, Dewi. 2010. Laporan Praktikum Kultur Jaringan. http://marufah. blog. uns.ac.id/files/2010/05/laporan-praktikum-kultur-jaringan-dewi.pdf. Diakses pada 13 Maret 2013.

    Muslim, Ahmadi. 2010. Kultur Jaringan Tumbuhan. http://mediakulturjaringan.         
               blogspot.com/2010/12/kultur-jaringan-tumbuhan.html. Diakses pada 13 Maret 2013.

f