LABORATORIUM KULTUR JARINGAN YPAM BOYOLALI

Saat ini Yayasan Pengembangan Akhlaq Mulia (YPAM) Boyolali sedang mengembangkan Laboratorium Kultur Jaringan Skala Rumah Tangga. Ini merupakan lanjutan dari Program Reforestration & Education On Environment Safe Action in Merapi (REEACT-MERAPI ). Laboratorium ini dipersiapkan untuk alternatif penyediaan bibit tanaman  secara modern yang akan ditanam di daerah dampingan YPAM yang merupakan daerah tangkapan dan resapan air.

Laboratorium ini diresmikan pada 21 Juni 2012 oleh kepala pabrik PT. Tirta Investama Danone Aqua Klaten Bapak Budi Hartono. Sampai saat ini Laboratorium ini sudah melakukan perbanyakan tanaman Gaharu, Pisang Cavendis, Nanas, Sengon Solomom, Pepaya Red Lady, Anggrek Cattleya, Nephentes, dan tanaman hias lainnya.  

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.

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:
1)    Pembuatan media
2)    Inisiasi
3)    Sterilisasi
4)    Multiplikasi
5)    Pengakaran
6)    Aklimatisasi

Persepsi tentang Kultur Jaringan

 

Kultur jaringan berbeda dengan rekayasa genetic. Kultur jaringan merupakan salah satu sarana rekayasa genetic. Benih yang unggul dari proses rekayasa genetic diperbanyak melalui system kultur jaringan. Masih banyak pertentangan mengenai tekhnologi ini baik orang awam maupun para ilmuwan. Yang menjadi kekhawatiran sebagian besar ilmuwan adalah proses rekayasa genetic tidak memperhitungkan dampak secara umum, tetapi para perekayasa hanya meneseting/ merekayasa atau mengotak atik tumbuhan sesuai dengan kebutuhan yang diharapkan yang diharapkan tanpa memperhitungkan resiko secara umum yang ditimbulkan sehingga hasilnya tidak sesuai dengan harapan.

Contoh kasus di Lampung, Pisang kapindis dengan proses rekayasa genetic menghasilkan buah yang besar sehingga batang tidak lagi mampu menopang buah dan akibatnya batang menjadi tumbang. Rekayasa genetic juga dapat merusak keseimbangan alam akibat menghilangnya genetic tertentu dalam tumbuhan. Contoh hilangnya/adanya tumbuhan yang genetiknya tahan hama wareng, ulat dll sehingga ulat dan wereng ditempat tersebut menjadi tidak ada/hilang dengan demikian lingkungan menjadi berubah.

 

Dalam rekayasa genetic juga berpeluang menghasilkan zat-zat tertentu atau unsure-unsur tertentu yang sebelumnya tidak terdapat dalam tumbuhan tersebut. Misalnya pada jenis sayuran atau buah-buahan yang telah melalui proses rekayasa genetic berpeluang menghasilkan protein/vitamin tertentu yang sebelumnya tidak ada dalam tumbuhan tersebut.

Dengan demikian menjadi tidak aman untuk dikonsumsi karena vitamin, protein tersebut belum dapat diketahui berdampak positif atau negative terhadap tubuh manusia. Tanaman kultur jaringan juga bisa berdampak negative/menjadi hama bila terlalu mendominasi jenis lain. Jenis-jenis unggul ini bila masuk ke alam dapat mendominasi dan bersifat eksperior sehingga tanaman lain tertekan dan bahkan punah.

Proses-proses di atas merupakan rekayasa genetic yang kemudian dengan sarana kultur jaringan diperbanyak sesuai dengan kebutuhan. Dengan demikian kultur jaringan bagaikan pisau permata dua disatu sisi bisa berdampak positif dan disisi lain bisa negative sehingga pengembangannya perlu eksta hati-hati. Contoh : jenis Akasia nelotica di TN Baluran yang awalnya merupakan tanaman eksotik yang didatangkan dari luar untuk sekat bakar dan makanan gajah ternyata sekarang berkembang menjadi padang akasia nelotica yang sangat susah untuk kami basmi.

Dengan kultur jaringan dapat pula dilakukan pemuliaan sederhana dengan cara melakukan seleksi terhadap jenis-jenis unggul pada kondisi tertentu di lingkungan in vitro maupun di nursey.

Kelebihan dan Kekurangan Kelebihan/keuntungan kultur jaringan
1. Bibit dapat diperbanyak dalam jumlah besar dan cepat
2. Bibit unggul, cepat berbuah serta tahan lama dan penyakit
3. Seragam atau sama dengan induknya, tetapi dapat juga menimbulkan keberagaman
4. Efisien tempat dan waktu
5. Tidak tergantung musim, dapat diperbanyak secara continue
6. Untuk skala besar biaya lebih murah
7. Cocok untuk tanaman yang sulit bergenerasi
8. Merupakan sarana meningkatkan kualitas tanaman misalnya jenis tanaman tertentu terserang virus maka dengan kultur jaringan dapat dihasilkan tanaman bebas virus
9. Peluang untuk menghasilkan bahan biokatif/metabolit sekunder tanpa menanam di luar atau di lapang. Dalam kultur jaringan yang menjadi penghambat biasa virus, bakteri dan jamur yang dapat menyebabkan tidak berhasilnya kultur jaringan.

Virus sangat berbeda dengan bakteri dan jamur. Virus selalu ada dalam eksplan dan sumber exsplan sedangkan bakteri dan jamur sangat tergantung pada proses sterilisasi yang dilakukan. Jadi untuk menghambat bakteri dan jamur maka eksplan harus diperlukan sesteril mungkin sehingga bakteri dan jamur mati dalam proses sterilisasi tetapi tidak sampai membahayakan eksplan, sedangkan virus dapat diperkecil kemungkinan keberadaannya dalam eksplan dengan menggunakan kultur meristem dengan ukuran meristem 0,01-0,5 mm.

Meristem adalah bagian tanaman yang selalu muda/tidak pernah mengalami penuaan. Kultur jaringan dapat menghasilkan jenis seragam tetapi juga dapat menghasilkan jenis beragam. Perbanyakan dengan kalus dapat menimbulkan keberagaman yang tinggi sehingga tidak dianjurkan untuk tujuan mencari tumbuhan yang seragam hal ini terjadi karena sel kalus belum terorganisir atau masih acak-acakan (kalus belum memiliki akar, batang dan daun). Untuk mendapatkan jenis seragam dianjurkan untuk eksplan dari stek mikro (pucuk, batang, akar atau daun), tetapi yang lebih baik aadlah pucuk karena bisa langsung membentuk daun.

Kultur Jaringan Dapat Disederhanakan (Operasional Murah)
Yang pertama kali mempelopori penyederhanaan alat dan bahan kultur jaringan ini adalah almarhum Ibu Livy Winata Gunawan, beliau adalah salah seorang peneliti kultur jaringan di IPB, yang melihat bahwa sangat susah mengimpelementasikan teknologi ini kepada masyarakat bila alat dan bahan yang digunakan tidak dapat dijangkau. Yang perlu diperhatikan dalam penyederhanaan ini adalah prinsip kerja dan fungsi setiap alat yang digunakan.

Contoh pada tahap sterilisasi pada prinsipnya adalah bagaimana eksplan betul-betul steril dari bakteri dan jamur serta mikroorganisme lain sehingga pada saat menumbuhkan tidak terjasi kontaminasi, pencoklatan (browning) yang menyebabkan tumbuhan mati. Dengan demikian botol media yang khusus untuk kultur jaringan harganya cukup mahal dapat diganti dengan botol apa saja yang tahan terhadap panas dan tekanan karena harus disterilkan dalam autoclave serta transparan/tembus pandang sehingga dapat menerima cahaya dengan baik.

Dari prinsip-prinsip kerja seperti diuraikan di atas maka perlatan dan bahan kultur jaringan dapat disederhanakan sebagai berikut :

a. Botol kultur dapat diganti dengan botol bekas selai, bekas saos dan bekas chicken Brand (botol bekas minuman sari pati ayam), dll
b. Tutup botol dari plastic dan karet yang tahan panas dan tekanan
c. Glukosa/sukrosa sebagai sumber energi diganti dengan gula pasir
d. Unsur hara protein dapat diganti dengan bahan organic misalnya ekstrak kentang, ekstrak tomat, ekstrak apel, papaya dll
e. Air aqua dari air biasa
f. Bacto agar sebagai pemadat media dapat diganti dengan agar batangan/swallow atau biasa saja dengan kanji, cincau yang terpenting tidak terlalu padat yang bisa memberikan ruang gerak pada akar selain itu pemadat ini tidak bersifat toxid atau meracuni tanaman.
g. Vitamin/hormone dari tumbuhan misalnya untuk mengganti auksin dapat dengan ekstrak bawang merah
h. Rak aluminium dari kayu
i. Lampu listrik bisa dengan sinar matahari di ruang terbuka yang terpenting mengetahui kebutuhan tanaman dari cahaya tersebut.
j. Suhu bisa dengan paranet air
k. Laminar air flow dari enkas atau lemari kaca.
l. Magnetik stirrer dari kompor biasa
m. Kertas lakmus dapat menggantikan pH meter
n. Lampu U.V dengan alcohol dan bahan steril lainnya
o. Api Bunsen dari lampu templok.
eshaflora.com

KULTUR JARINGAN

Kultur Jaringan

eshaflora.com

Kultur jaringan adalah 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: 1) Pembuatan media 2) Inisiasi 3) Sterilisasi 4) Multiplikasi 5) Pengakaran 6) 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). Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif. Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati, sengon, akasia, dll. Bibit hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan pertumbuhan yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan jati emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas kayunya yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha karena akan memperoleh hasil yang lebih cepat. Keuntungan Pemanfaatan Kultur Jaringan Sebagai Alternatif Pengadaan Bibit Unggul, memiliki keuntungan: 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 KULTUR jaringan adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk membuat bagian tanaman (akar, tunas, jaringan tumbuh tanaman) tumbuh menjadi tanaman utuh (sempurna) dikondisi invitro (didalam gelas). Keuntungan dari kultur jaringan lebih hemat tempat, hemat waktu, dantanaman yang diperbanyak dengan kultur jaringan mempunyai sifat sama atau seragam dengan induknya. Sumber : dephut.go.id Dibawah ini beberapa contoh kultur jaringan tanaman Gaharu