STERILISASI EKSPLAN DAN MULTIPLIKASI TUNAS
DARI BIJI MELON
Intan Maulidia*
Abstrak
Bawang merah terdiri dari sekitar 20 varietas lokal (Siemonsma dan Pileuk, 1994). Untuk mendapatkan
bibt unggul dari Bawang merah perlu dilakukan dengan metode kultur jaringan. Tujuan dari penelitian ini adalah
untuk mengetahui teknik sterilisasi eksplan dan multiplikasi tunas dari benih bawang merah. Bahan yang digunakan
pada sterilisasi berupa Formalin 70% dan Klorox 30%. Kedua bahan sterilisasi ini memilik kekuatan yang berbeda.
Media yang digunakan pada penelitian ini adalah media MS dengan ZPT yang digunakan IAA 0,2 ml dan BAP 2,25
ml. Penanaman dilakukan sebanyak tiga kali sebagai pengulangaan untuk menumbuhkan eksplan. Pengulangan
dilakukan dengan mengganti bahan yang digunakan untuk sterilisasi. Dari 15 botol yang ada semuanya mengalami
kontaminasi. Kontaminasi bisa dikarenakan oleh Jamur, dan Bakteri. Pada pengulangan terakhir yang menggunakan
Klorox 30% bawang merah tidak mengalami kontaminasi, namun sel-sel bawang merah mati dan tidak dapat
tumbuh.
Kata kunci: Bawang merah, Media MS, Alkohol, Klorox.
Pendahuluan
a. Latar Belakang
Tanaman melon (Cucumis melo L.) termasuk famili Cucurbitaceae atau labu-labuan.
Melon tergolong tanaman baru dibandingkan dengan semangka (Citrulus vugaris) atau blewah
(Cucumis melo). Melon lebih dekat dengan blewah, tetapi melon mempunyai kelebihan, yaitu
bila buah-nya sudah cukup matang aroma melon lebih harum, tekstur daging buah lebih halus,
renyah, dan juga lebih manis (Setiadi 1999).
Melon dalam klasifikasi tanaman digolongkan kedalam famili Cucurbitaceae sama
seperti blewah (Cucumis meloL.), semangka (Citrullus vulgaris Schard), mentimun (Cucumis
sativum L.), paria (Momordica charantia L. Roxb.), dan waluh (Cucurbita moschata). Famili ini
terdiri dari sekitar 130 genus, lebih dari 900 spesies, dan hanya sebagian kecil yang
dibudidayakan (Bernadac et al, 2002). Melon merupakan tanaman yang menghasilkan biji
sehingga digolongkan sebagai tanaman Spermatophyta. Biji melon tertutup oleh bakal buah
sehingga termasuk tanaman Angiospermae.
Biji tanaman melon (Cucumis melo L.) terdiri dari dua lembaga sehingga digolongkan ke
dalam kelas tanaman berbiji belah dua (dikotil). Melon digolongkan ke dalam genus cucumis dan
dalam genus tersebut terdapat beberapa spesies. Dalam genus cucumis terdapatdua spesies yang
sering dibudidayakan dan menjadi tanaman sayuran penting di dunia yaitu melon (Cucumis melo
L.) dan mentimun (Cucumis sativus L.) (Kirkbride, 1994).
Melon merupakan salah satu jenis tanaman buah-buahan yang makin populer di berbagai
belahan dunia, baik di daerah beriklim subtropis maupun tropis (Rukmana 1994). Nazarudin dan
Fauziah (1994) dalamSetiti et al.(1996) menyatakan bahwa selama ini benih melon yang ditanam
di Indonesia masih diimpor dari luar negeri.
Biji sebagai benih melon umumnya merupakan hasil hibridisasi. Benih tersebut bila
ditanam akan menghasilkan buah dengan menampakkan sifat-sifat unggulnya. Namun, sering
terjadi benih dari buah melon hibrida ditanam kembali, sehingga menghasilkan buah yang
beragam, baik bentuk maupun rasanya, bahkan sering kali tidak berbuah. Untuk mengurangi
kebergantungan pada benih impor, perlu dicari alternatif untuk memperoleh benih melon
tersebut. Salah satu teknologi untuk mendapatkan benih melon adalah teknik kultur jaringan
(Setiti et al. 1996). Kulturnjaringan merupakan suatu teknik untuk mengisolasi bagian tanaman
dan ditumbuhkan secara tersendiri serta dipacu untuk perbanyakan, akhirnya diregenerasikan
kembali men-jadi tanaman lengkap dalam suatu lingkungan yang aseptik dan terkendali di luar
lingkungan aslinya (Kyte 1990; Gunawan 1998).
Pertumbuhan dan morfogenesis tanaman secara in vitro dikendalikan oleh keseimbangan
hormon yang ada dalam eksplan. Hormon dalam eksplan bergantung pada hormon endogen dan
hormon eksogen yang diserap dari media tumbuh (Wattimena1992). Penambahan hormon
eksogen akan berpengaruh terhadap jumlah dan kerja hormon endogen untuk mendorong
pertumbuhan dan perkembangan eksplan (Gunawan 1998).
Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti
protoplasma, sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga
bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh
kembali (Gunawan, 1992). Kultur jaringan bisa juga diartikan sebagai perbanyakan mikro.
Menurut Acquaah (2004) perbanyakan mikro adalah perbanyakan tanaman secara in vitro, yang
memanfaatkan jaringan meristem atau jaringan non meristem yang telah ada. Terdapat empat
metode secara umum dalam kultur jaringan yaitu kultur pucuk, kultur buku, organogenesis, dan
embriogenesis nonzigotik.
Macam-macam media kultur sudah banyak ditemukan sehingga jumlahnya cukup
banyak. Pada saat ini banyak dikenal berbagai macam media diantaranya adalah media dasar
MS (Murashige & Skoog, 1962), LS (Linsmeyer & Skoog ), Nitsch & Nitsch, B5 (Gamborg),
WH (White), SH (Sang & Hiberlant), WPM (Woody Plant Medium) (Taji et al, 1993), Vacin &
Went (Arditti and Ernst, 1993). Hal ini akan lebih memudahkan orang untuk memilih.
Perbedaan komposisi kimia dari setiap medium menyebabkan perbedaan kemampuan
pertumbuhan dan perkembangan eksplan secara in vitro.
Gangguan kontaminasi yang utama biasanya berasal dari bahan tanaman atau eksplan
sendiri yang bisa bersifat eksternal dan internal. Sterilisasi bakteri atau jamur eksternal berupa
sterilisasi permukaan. Bahan kimia yang digunakan untuk sterilisasi permukaan adalah alkohol
70%, kloroks (sodium hipoklorit atau NaOCl), kalsium hipoklorit [Ca(ClO)2] dan sublimat
(HgCl2) (Pierik, 1987; Beyl, 2005). Kontaminasi internal pada tanaman in vitro disebabkan oleh
mikroba yang terdapat di dalam tanaman itu sendiri dan tidak dapat dihilangkan dengan mudah
dengan hanya menggunakan sterilan permukaan.
b. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui teknik sterilisasi eksplan dan
multiplikasi tunas dari benih tanaman melon.
Bahan dan Metode
1. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian kultur jaringan ini adalah pinset, scalpel dan
mata pisau, cawan petri, botol eksplan yang berisi aquades steril, karet gelang, plastic wrapp
yang keseluruhan alat telah disterilisasi, botol semprot alcohol, sarung tangan, masker, laminar
air flow, lampu spirtus, alcohol 70 %, Klorox 50%, benih tanaman melon, 10 botol yang berisi
media MS dengan ZPT yang digunakan IAA 0,2 mg L-1 dan BAP 2,25 Mg L-1.
2. Cara Kerja
Melakukan strelisasi alat-alat yang digunakan dengan menggunakan autoclave15 psi
dengan suhu 121oC selama 20 menit, atau oven 180oc selama 2 jam.
Mencuci atau merendam biji/benih melon dengan air sampai bersih untuk
menghilangan lendir yang menempel pada benih. Memasukkan benih ke dalam
larutan klorox 50% selama 10-15 menit. Kemudian mengeluarkan biji dari larutan
klorox dan membilasnya dengan air steril. Biji dikeringkan dan dikumpulkan dalam
cawan petri yang dilapisi tissue steril.
Memasukkan eksplan yang telah siap untuk dikultur dengan melakukan tahapan
tertentu hingga eksplan tersebut dimasukkan atau ditanam ke dalam masing-masing
medium yang telah disiapkan dengan cara menekan sedikit bagian pangkal benih ke
dalam medium. Jumlah eksplan yang dimasukkan ke dalam masing-masing botol
kultur sebanyak 5 benih eksplan. Botol kultur yang telah ditanami kemudian ditutup
dengan menggunakan plastic dan diikat dengan menggunakan karet gelang. Setelah
itu bagian luar botol di seal menggunakan plastik wrapp. Eksplan yang telah selesai
ditanami kemudian diletakkan di rak kultur dibawah sinar lampu neon.
Mengamati eksplan yang telah ditanam selama ± 2 bulan.
Hasil dan Pembahasan
a. Hasil
Tabel pengamatan kultur jaringan
Tanggal Kegiatan Kemunculan organ
07 Maret 2013 Penanaman eksplan -
07 s/d 14 Maret 2013 Pengamatan eksplan Belum terjadi pertumbuhan
14 Maret s/d 21 Maret 2013 Pengamatan eksplan Belum terjadi pertumbuhan
25 Maret 2013 Pengamatan eksplan Terjadi pertumbuhan akar pada
ujung benih salah satu media
02 April 2013 Pengamatan eksplan Terjadi pertumbuhan yang
sangat cepat pada salah satu
media dengan panjang akar dan
bakal daun
11 April 2013 Pengamatan eksplan Terjadi pertumbuhan dan
perkembangan daun dan akar
18 April 2013 Sub-kultur eksplan -
a. Pembahasan
Kultur jaringan melalui eksplan biji melon merupakan salah satu teknik kultur jaringan
benih. Dikatakan sebagai kultur jaringan benih karena eksplan yang diperoleh bersumber dari
biji/benih melon. Kultur jaringan atau kultur in vitro merupakan suatu teknik perbanyakan
tanaman secara vegetatif. Pada awalnya kultur ini disebut sebagai kultur jaringan karena tanaman
yang akan diperbanyak berasal dari jaringan dari suatu bagian tanaman. Tapi, pada saat ini
banyak sekali bagian tanaman yang bisa dikultur dengan penaman yang bermacam-macam yaitu
kultur anter, kultur organ, kultur biji, kultur mata tunas, kultur tunas, kultur sel bahkan kultur
protoplas dimana kesemuanya itu disebut sebagai kultur in vitro.
Sebelum melakukan penanaman eksplan yang berasal dari tunas bawang. Bawang yang
telah tersedia dikupas kulit bagian terluarnya dan direndam pada aquades. Bawang yang sudah
direndam ini dipindahkan ke laminar air flow. Penanaman bawang pada media dilakukan pada
laminar air flow. Sebelum digunakan Ultra Violet pada laminar air flow dinyalakan sekitar 2 jam
sebelum digunakan. Hal ini dilakukan agar bakteri dan jamur yang dapat menyebabkan
kontaminasi hilang.
Bawang yang telah dikupas kulit luarnya dikupas kembali di laminar air flow. Bawang
dikupas lapis demi lapis. Tiap lapis yang dikupas direndam pada larutan alkohol 70% lalu
dibakar. Sterilisasi ini bertujuan untuk mensterilkan bagian permukaan eksplan dari segala
macam jenis kontaminan baik yang berupa kapang (jamur) ataupun yang berupa bakteri. Tahap
pensterilan ini dilakukan hingga ke bagian paling dalam lalu ditanam pada media. Pensterilan ini
dilakukan untuk menghilangkan bakteri dan jamur yang ada pada eksplan bawang. Sebelum
dilakukan pensterilan ini bagian ujung bawang dipotong. Bagian bawah dari bawang diusahakan
dipotong hingga tidak ada sisa tanah yang ada. Sisa tanah ini bisa membawa bakteri atau jamur
dari tanah.
Setelah tanaman ini selesai melalui tahap sterilisasi eksplan langsung di tanam di dalam
medium MS (Murashige & Skoog). Penanaman eksplan tunas bawang di dalam medium MS ini
di tambah dengan zat pengatur tumbuh (ZPT). Media MS merupakan media dasar yang sering
digunakan untuk menginisiasi pertumbuhan tanaman melalui teknik kultur jaringan. Media ini
mampu menyedikan garam-garam inorgank maupun organik baik yang berupa makronutrient
maupun mikronutrien yang dapat memberikan pertumbuhan yang optimum bagi tanaman yang
dikulturkan. Selain dari komposisi yang ada pada medium pertumbuhan eksplan juga didukung
dengan keberadaan ZPT.
Pada praktikum ini ZPT yang digunakan yaitu auksin dan sitokinin. Auksin yang
diberikan berupa IAA 0,2 ml sedangkan sitokinin berupa BAP 2,25 ml. Peran dari auksin adalah
mampu meningkatkan permeabilitas tanaman dalam penyerapan air sehingga dapat memacu
pertumbuhan akar semakin menjadi panjang karena air merupakan komponen senyawa
anorganik yang berperan dalam proses pertumbuhan sel dalam hal ini adalah pembelahan sel-sel
akar. Sedangkan fungsi dari sitokinin adalah mendorong pembelahan sel, morfogenesis,
pertunasan, pembentukan kloroplas, pembukaan stomata, menghambat absisi. Fungsi sitokinin
yang bermacam-macam ini dapat mempengaruhi atau memacu pertumbuhan tunas.
Jumlah eksplan yang di tanam sebanyak sepuluh buah. Pada tiap botol dipasang 2 buah
eksplan. Eksplan diteruh dengan agak menekannya pada media yang ada. Penekanan ini
dilakukan agar eksplan bawang tidak bergeser atau berpindah karena pada saat pengecekan
biasanya botol diangkat. Untuk menjaga kondisi media dan eksplan botol ini diletakan diruangan
khusus. Ruangan ini dijaga suhu dan kebersihannya agar mengurangi peluang kontaminasi dari
luar. Untuk menjaga suuhu dari ruangan digunakan AC atau pendingin ruangan.
Pada praktikum kali ini terjadi beberapa kali kontaminasi dan dilakukan penanaman
ulang. Penanaman dilakukan sebanyak tiga kali diakibatkan oleh kontaminasi. Pada pengulangan
penanaman proses sterilisasi mengalami beberapa perubahan. Seperti pada bahan yang
digunakan untuk mensterilkan tanaman. Pada penanaman pertama dan kedua dilakukan dengan
menggunakan alkohol 70%. Sedangkan penanaman ketiga menggunakan larutan hipoklorit
(Klorox) 30 %. Perubahan ini dilakukan karena Klorox lebih kuat dalam membunuh bakteri atau
jamur. Namun pada saat di sterilkan dengam Klorox tanaman tidak mau tumbuh. Ini dikarenakan
proses perendaman dengan Klorox yang terlalu lama sehingga sel-sel pada tanaman mati.
Kontaminasi pada tanaman terjadi pada beberapa hari setelah penanaman. Penyebab
penanaman beragam dari bakteri dan jamur. Kontaminasi terbanyak disebabkan oleh jamur,
jamur ini tumbuh biasanya pada ujung eksplan yang sudah tumbuh. Pada awalnya jamur ini
hanya terlihat sedikit pada hari berikutnya jamur ini sudah memenuhi botol eksplan.
Kontaminasi juga terjadi karena jamur yang tumbuh pada media MS, jamur yang tumbuh ini
berasal dari lingkungan. Sedangkan yang kontaminasi pada ujung tunas ini disebabkan oleh
kontaminasi internal.
Kesimpulan
1. Hipoklorit, alkohol merupakan bahan yang bisa digunakan sebagai bahan untuk
sterilisasi eksternal pada eksplan.
2. Sterilisasi pada media dilakukan dengan dua cara secara fisik dengan pembakaran
maupun kimiawi dengan menggunakan Klorox 30% dan Alkohol 70%.
3. Eksplan yang ditanam seluruhnya mengalami kontaminasi, kontaminasi disebabkan
jamur serta bakteri.
4. Eksplan yang ditanam mengalami kontaminasi dari internal dan eksternal.
Daftar Pustaka
Anonim. 2011. Modul Praktikum Bioteknologi Pertanian. Fakultas Pertanian Universitas
Brwijaya. Malang.
Arditti, J., and R. Ernst. 1993. Micropropagation of Orchid. John Wiley and Sons, INC. New
York. Toronto. Singapore.
Beyl, C. A. 2005. Getting started with tissue culture : Media preparation, sterile technique, and
laboratory equipment. In (ed) Trigiano, R. N. , and Gray, D. J: Plant Development and
Biotechnology. CRC Press. New York. Washington DC. p.19-38
Gamborg, O. L. 1991. Media preparation. Plant Tissue Culture Manual, 00,00. Kluwer
Academic Publisher. Netherland.
Murashige,T and Skoog. F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with
tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15 : 473-497
Taji, A. M. , Dodd, W. A. and Williamn R. R. 1993. Plant Tissue Culture Practice. Armidale,
N. S.W.
Reed, B. M., and P. Tanprarest. 1995. Detection and control of bacterial contaminant of plant
tissue cultures. A review of recent literature. Plant Tiss cult and Biotech. Vol 1(3) : 137-
142
Siemonsma, J. S. dan K. Pileuk. 1994. Vegetables. Pro- sea 8: 64-71.