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