Tahapan Proses Kultur Jaringan – Apa itu kultur jaringan dan contohnya? Apa itu Bioteknologi Kultur Jaringan? Apa itu kultur jaringan dan apa saja tahapannya? Apa itu pemuliaan tanaman kultur jaringan? Apa manfaat kultur jaringan? Tanaman kultur jaringan apa? Apa saja teknik kultur jaringan?
Agar lebih memahaminya, kali ini kita akan membahas tentang pengertian kultur jaringan menurut para ahli, jenis, teknik, syarat, tahapan proses, kelebihan dan contoh kultur jaringan secara lengkap.
Memahami Kultur Jaringan
Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian-bagian tumbuhan, misalnya sekelompok sel atau jaringan, yang ditumbuhkan dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tumbuhan tersebut dapat memperbanyak diri dan menjadi tumbuhan utuh kembali.
Baca Juga:
Kultur jaringan merupakan suatu cara budidaya tanaman menjadi tanaman baru yang mempunyai ciri-ciri yang sama dengan induknya. Kultur jaringan juga dapat diartikan sebagai memelihara dan menumbuhkan organ tanaman seperti embrio, pucuk, bunga dan lain sebagainya atau jaringan tanaman seperti sel, kalus dan protoplas dalam kondisi aseptik. Contoh tanaman yang dapat dikultur jaringan adalah anggrek, pisang dan beberapa lainnya.
Pengertian kultur jaringan adalah suatu cara mengisolasi/memisahkan bagian-bagian tumbuhan seperti sel, jaringan atau organ (pucuk, akar, batang, daun dan lain-lain) dan juga membudidayakannya dalam lingkungan terkendali atau in vitro dan aseptik sehingga bagian-bagian tumbuhan tersebut dapat beregenerasi atau memperbanyak diri.
Kultur jaringan merupakan suatu teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat titopotensi tanaman, yaitu kemampuan sel tanaman untuk tumbuh dan berkembang menjadi individu baru jika ditempatkan pada media dan lingkungan yang tepat.
Baca Juga:
Kultur jaringan tumbuhan adalah istilah yang digunakan untuk kultur protoplas, sel, jaringan, dan organ tumbuhan. Teknik kultur jaringan tanaman telah berkembang menjadi alat untuk memperbanyak dan membiakkan berbagai jenis tanaman.
Singkatnya, kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan cara mengisolasi bagian-bagian tanaman seperti tunas, daun atau lainnya kemudian ditumbuhkan dalam media buatan secara aseptik.
Pengertian Kultur Jaringan Menurut Para Ahli
Schawann dan Scheleiden (1838)
Potensi genetik sel total merupakan ciri sel tumbuhan hidup yang dilengkapi dengan informasi genetik sehingga mempunyai kondisi utuh.
Baca Juga:
Suryowinoto (1991)
Kultur jaringan merupakan suatu jenis budidaya dan jaringan yang digabungkan menjadi suatu kelompok sel sehingga mempunyai bentuk dan fungsi yang sama.
Tujuan Kultur Jaringan
Tujuan dari kultur jaringan antara lain:
- Dapatkan bibit tanaman baru yang lebih baik.
- Perbanyak tanaman yang mempunyai ciri-ciri seperti induknya.
- Menjadikan tanaman terbebas dari penyakit karena dilakukan secara aseptik.
- Penggunaan metode kultur jaringan sangat ekonomis dan komersial.
Pemuliaan tanaman kultur jaringan menjadi penting karena teknik ini sangat bermanfaat bagi bidang pertanian, seperti penyediaan benih dalam jumlah banyak, menghasilkan benih unggul, menghasilkan benih yang bebas hama dan penyakit serta meningkatkan sifat tanaman.
Baca Juga:
Manfaat Kultur Jaringan
Manfaat kultur jaringan antara lain:
- Memperbanyak tanaman klon secara masal dengan sifat genetik yang sama.
- Dapat menyediakan bahan tanaman bebas pantogen dalam jumlah banyak.
- Dapat meregenerasi tanaman yang bebas virus.
- Membuka peluang memperbanyak tanaman sepanjang tahun.
- Pelestarian plasma nutfah.
- Dapat memperbanyak tanaman yang sulit diperbanyak secara vegetatif secara konvensional.
Jenis Kultur Jaringan
Berbagai bagian tanaman dapat dijadikan eksplan dalam kultur jaringan. Berikut ini jenis-jenis kultur jaringan, antara lain:
Budaya Meristem
Kultur meristem merupakan salah satu jenis kultur yang menggunakan jaringan seperti akar, batang, dan daun muda.
Baca Juga:
Masuki Budaya
Kultur enter merupakan jenis kultur yang menggunakan kepala sari sebagai eksplan.
Baca Juga : Pengertian Fermentasi
Kultur Embrio
Kultur embrio adalah jenis kultur yang menggunakan embrio. Misalnya saja embrio kelapa kopyor.
Baca Juga:
Budaya Protoplas
Kultur protoplas merupakan salah satu jenis kultur yang menggunakan sel jaringan hidup sebagai eksplan tanpa dinding.
Kultur Kloroplas
Kultur kloroplas adalah jenis kultur yang menggunakan kloroplas. Budaya ini biasanya dilakukan untuk meningkatkan atau menciptakan varietas baru.
Budaya Serbuk Sari
Kultur serbuk sari adalah jenis kultur yang menggunakan serbuk sari sebagai eksplan.
Baca Juga:
Teknik Kultur Jaringan
Teknik kultur jaringan memanfaatkan prinsip perbanyakan tanaman secara vegetatif. Teknik kultur jaringan: sel atau irisan jaringan tanaman atau yang sering disebut paparan aseptik (in vitro) ditempatkan dan dipelihara dalam media padat atau cair yang sesuai dan dalam kondisi steril.
Dengan cara ini, beberapa sel di permukaan sayatan akan mengalami proliferasi dan membentuk kalus. Jika kalus yang terbentuk dipindahkan ke media diferensiasi yang sesuai, maka akan terbentuk tanaman kecil lengkap yang disebut planlet.
Dengan teknik kultur jaringan, satu irisan kecil jaringan tanaman saja sudah dapat menghasilkan kalus yang dapat menjadi planlet dalam jumlah banyak.
Baca Juga:
Penerapan teknik kultur jaringan tanaman ini didasarkan pada teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden yaitu “sel mempunyai kemampuan otonom, bahkan mempunyai kemampuan totipoten”. Totipotensi adalah kemampuan setiap sel yang diambil dari mana saja. Jika ditempatkan pada lingkungan yang sesuai maka akan tumbuh menjadi tanaman yang sempurna.
Kultur jaringan pertama kali dilakukan oleh Gottlieb Haberland dengan menggunakan tumbuhan mesofil yang terdapat pada tumbuhan monokotil.
Istilah Kultur Jaringan
1. Sebagai bahan dasar pembentukan kalus, eksplan tanaman harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
Baca Juga:
- Jaringan tersebut tumbuh aktif, diharapkan masih mempunyai zat pertumbuhan yang aktif sehingga dapat membantu perkembangan jaringan berikutnya
- Eksplan yang diambil berasal dari bagian daun, akar, tunas, tunas, ujung batang dan umbi.
- Eksplan diambil dari bagian yang masih muda (jika ditusuk dengan pisau akan terasa lunak)
2. Gunakan media yang sesuai, kondisi aseptik dan kontrol udara yang baik terutama untuk kultur cair.
3. Bagian tanaman yang digunakan adalah bagian yang masih muda dan mudah tumbuh, yaitu jaringan meristem, seperti: daun muda, ujung akar, ujung batang, potongan biji dan lain sebagainya. Jika menggunakan embrio dari bagian benih lain sebagai eksplan, perlu memperhatikan kematangan embrio, waktu imbibisi, suhu dan dormansi.
Tahapan Kultur Jaringan
Tahapan atau proses kultur jaringan antara lain:
Pembuatan Media Budaya
Media merupakan faktor penting dalam kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan berbeda-beda tergantung jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan dapat berupa mineral, garam, vitamin, hormon, gula, arang dan bahan organik lainnya.
Baca Juga:
Inisiasi
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman. Biasanya yang sering digunakan adalah pucuk.
Sterilisasi
Sterilisasi adalah melakukan kultur jaringan di tempat dan menggunakan bahan dan alat yang steril. Eskplan dapat direndam menggunakan bahan kimia steril untuk membunuh mikroba.
Perkalian
Perkalian adalah tahap memperbanyak tanaman potensial dengan cara menanam eksplan pada media kultur berbahan agar. Media kultur telah diperkaya dengan unsur makro dan mikro serta faktor pertumbuhan lainnya.
Baca Juga:
Rooting
Rooting adalah munculnya kalus pada eksplan. Tumbuhnya kalus menandakan kultur jaringan mulai berjalan dengan baik. Subkultur dapat dilakukan beberapa kali hingga kalus tumbuh menjadi planlet.
Secara lebih rinci tahapan yang dilakukan dalam teknik kultur jaringan adalah:
Tahapan Persiapan dan Sterilisasi Eksplan
Pada tahap ini dilakukan pembuatan media tanam dan sterilisasi alat. Media tanamnya berupa media agar-agar yang ditambah unsur makro dan mikro, asam amino, vitamin, gula dan hormon pengatur tumbuh. Media harus disterilkan menggunakan uap panas pada suhu 140°C dan tekanan 1 atm selama waktu tertentu agar bersifat aseptik. Alat yang digunakan untuk mensterilkan media dan peralatan disebut autoklaf. Selanjutnya eksplan diambil dari tanaman sehat.
Baca Juga:
Tahap Inokulasi
Pada tahap ini, eksplan ditanam pada ruangan tertutup yang telah disterilkan. Ruang tanam dapat berbentuk enclosure (ruangan tertutup yang terbuat dari kaca) atau laminar air flow. Ruang tanam harus disterilkan terlebih dahulu menggunakan alkohol atau formalin. Begitu pula dengan peralatan tanam seperti pinset dan alat bedah juga harus disterilkan dengan cara dicelupkan ke dalam alkohol 90% kemudian dibakar sebelum digunakan. Selanjutnya eksplan disterilkan menggunakan larutan hipoklorit dan dipotong kecil-kecil kemudian diinokulasi pada media tanam. Eksplan dalam media kultur ini kemudian disimpan dalam ruangan aseptik dengan lingkungan fisik yang terkendali.
Tahap Subkultur
Setelah calon tanaman (akar/pucuk) terbentuk, dipindahkan ke media baru. Komposisi hormon pada media tanam baru biasanya berbeda dengan komposisi hormon pada media yang digunakan untuk subkultur. Hasil kultur dapat berupa tunas atau kalus. Kalus adalah kumpulan sel yang tidak berdiferensiasi. Selanjutnya kalus dipindahkan ke dalam media yang diberi hormon auksin dan hormon sitokinin yang seimbang. Kalus akan berdiferensiasi membentuk organ tanaman sehingga terbentuk individu baru.
Tahap Aklimatisasi
Bibit tanaman yang dihasilkan dari teknik kultur jaringan berupa tanaman kecil yang disebut planlet. Planlet harus diaklimatisasi sebelum ditanam di lahan tanam. Aklimatisasi dilakukan agar planlet beradaptasi dengan lingkungan barunya. Planlet ditanam di polibag dan diletakkan di tempat yang teduh. Seiring pertumbuhannya, intensitas cahaya yang mengenai tanaman budidaya meningkat.
Perhatikan tahapan dalam teknik kultur jaringan melalui gambar berikut.
Baca Juga:
Segala peralatan dan kegiatan yang dilakukan dalam kultur jaringan harus aseptik agar bagian tanaman yang dikultur dapat tumbuh menjadi individu baru. Jika tidak steril akan terjadi kontaminasi bakteri, jamur atau virus yang dapat menyebabkan eksplan rusak.
Keberhasilan kultur jaringan ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain:
- Eksplan yang digunakan meliputi jenis tanaman, jenis jaringan, ukuran eksplan, kondisi tanaman induk, genetika eksplan, dan musim.
- Perbandingan komposisi senyawa kimia pada media tanam.
- Kondisi lingkungan, misalnya cahaya, suhu, kelembaban, pH dan kepadatan media.
- Budaya dan kondisi lingkungan yang steril.
Aklimatisasi
Aklimatisasi adalah tahapan memindahkan tanaman dari pot aseptik ke bedengan. Akar tanaman dicuci bersih lalu ditanam dalam pot kecil dan diletakkan di tempat yang tidak terkena sinar matahari langsung. Setelah tanaman tumbuh kuat, dipindahkan ke tempat tanam yang terkena sinar matahari langsung.
Baca Juga:
Manfaat Kultur Jaringan
Keuntungan dari kultur jaringan antara lain:
- Memperoleh tumbuhan baru dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat, namun mempunyai ciri fisiologi dan morfologi yang sama persis dengan induknya.
- Tanaman baru yang dihasilkan lebih unggul
- Jumlah yang dihasilkan besar dan tidak terbatas
- Bibit terlindungi dari hama dan penyakit
- Dapat dilakukan dengan cepat dan menghemat waktu
- Pengadaan benih tidak bergantung pada musim
- Benih dapat diproduksi dalam jumlah banyak
- Biaya pengangkutan benih relatif lebih murah dan mudah
Kelebihan dan Kekurangan Kultur Jaringan
Keunggulan teknik kultur jaringan antara lain:
- Merupakan cara menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak dalam waktu singkat.
- Anakan diproduksi lebih cepat.
- Tanaman anak yang dihasilkan sama dengan tanaman induknya.
- Dapat menghasilkan tanaman langka yang sulit tumbuh dari biji.
- Kualitas tanaman yang dihasilkan dapat dikontrol.
- Tidak memerlukan ruangan yang besar.
- Tidak bergantung pada musim sehingga dapat dilaksanakan sepanjang tahun.
- Benih yang dihasilkan lebih sehat dan seragam.
- Rekayasa genetika dapat dilakukan.
Kerugian dari kultur jaringan antara lain:
Baca Juga:
- Tidak ada keragaman genetik pada tanaman anak.
- Tidak dapat menghasilkan varietas baru.
- Akarnya lebih lemah dibandingkan metode seperti okulasi.
- Memerlukan biaya yang tidak sedikit karena harus dilakukan di laboratorium yang steril dan menggunakan bahan kimia.
- Membutuhkan keahlian khusus.
- Memerlukan aklimatisasi terhadap lingkungan luar karena tanaman yang dibudidayakan berukuran kecil dan aseptik.
Contoh Tanaman Kultur Jaringan
Berikut beberapa tanaman yang dapat diperbanyak melalui kultur jaringan, antara lain:
- Anggrek.
- Krisan.
- Pisang.
- Minyak kelapa sawit.
- Kecambah tanaman hias.
- Tebu.
- Dan seterusnya.
Demikianlah artikel yang membahas tentang pengertian kultur jaringan secara lengkap, jenis, teknik, syarat, tahapan proses, kelebihan dan contoh kultur jaringan. semoga bermanfaat
Baca Juga:
