Kultur Jaringan Tanaman

Mengenal Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan metode guna mengisolasi salah satu bagian dari tanaman seperti sekelompok sel ataupun jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, yang dapat menyebabkan bagian tanaman tersebut untuk memperbanyak diri tumbuh menjadi sebuah tanaman yang lengkap kembali.

Prinsip dasar kultur jaringan adalah teori totipotensi menurut Schwann dan Schleiden (1838) yang menyatakan bahwa setiap sel mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru jika berada pada lingkungan yang sesuai. Kondisi lingkungan untuk kultur jaringan harus terkontrol baik dari segi suhu, kelembaban dan cahaya. Selain kondisi lingkungan yang terkontrol, suplai nutrisi dan penambahan zat pengatur tumbuh juga sangat penting.

Kultur jaringan bermanfaat sebagai perbanyakan mikro yaitu untuk memproduksi tanaman dalam jumlah besar dengan waktu yang singkat.

Pengenalan Laboratorium

Komponen laboratorium sebagai sumber risiko:

1.    Bahan kimia

2.    Gas bertekanan tinggi

3.    Bahan radioaktif dan radiasi

4.    Materi biologi

5.    Suhu ekstrim

6.    Listrik: api dan tegangan

7.    Cairan yang mudah terbakar

8.    Alat-alat mekanik

9.    Posisi kerja yang tidak ergonomis

I.             Ruang Preparasi

Ruang persiapan merupakan ruangan yang mempunyai 3 fungsi dasar yaitu untuk membersihkan alat-alat (alat-alat gelas seperti petri, botol, dll), persiapan dan sterilisasi media, dan penyimpanan alat-alat gelas. Ruangan ini dilengkapi dengan alat-alat yaitu:

1.    Autoclaf

Berfungsi untuk mensterilisasi botol kultur kosong dengan suhu 121⁰C dan tekanan 17,5 psi selama 60 menit. Selain itu autocalf juga digunakan untuk mensterilisasi botol kultur yang terisi media.

2.    Washtafel

Tempat mencuci alat-alat

3.    Oven

Steril cawan petri, pinset, gunting dan alat-alat lainnya dengan cara membungkusnya dengan kertas

4.    Hot Plate

Untuk memasak media hingga mendidih dan dimasukkan ke botol kultur.

II.            Ruang Stok Media dan Ruang Timbang

Ruang stok media berfungsi untuk menyimpan media tanam yang sudah di autoclaf. Ruang ini sebaiknya dingin dan gelap serta kebersihannya harus dijaga. Media tanam akan di inkubasi pada ruangan ini selama 3 jam sebelum digunakan.

Ruang timbang berfungsi sebagai tempat kegiatan penimbangan bahan kimia dan pembuatan larutan stok.

Dalam ruangan ini dilengkapi alat-alat freezer, lemari bahan kimia dan timbangan analitik.

III.          Ruang Tanam

Ruang penanaman merupakan ruang yang digunakan untuk isolasi, inokulasi dan subkultur (penjarangan) pada kondisi steril yang di dalamnya terdapat lemari kaca atau kabinet yang disebut Laminar Airflow (LAF). Laminar Airflow ini digunakan untuk pemotongan eksplan, melakukan penanaman dan subkultur.

 

Akan tetapi jika tidak ada LAF yang memadai, tahap isolasi (pemotongan eksplan) dapat dilakukan di antara kertas saring steril. Sangat dianjurkan untuk menggunakan jas laboratorium yang bersih selama tahap persiapan dan mensterilkan tangan dengan alkohol 96% (Pierik, 1987). Alat-alat seperti scalpel, gunting dan alat-alat inokulasi lainnya harus disterilkan dengan alkohol 96% dan dilanjutkan dengan pemanasan di atas api bunsen. Lampu ultraviolet (UV) juga digunakan untuk mensterilkan ruang, sebelum LAF digunakan.

IV.          Ruang Inkubasi

Growing area merupakan ruang pertumbuhan atau ruang penyimpanan hasil kultur pada kondisi cahaya dan temperatur yang terkontrol. Ruang pertumbuhan ini terdiri dari rak-rak yang biasanya terbuat dari kaca dan digunakan untuk meletakkan botol-botol kultur setelah proses penanamanan pada ruang isolasi di dalam LAF. Rak-rak yang digunakan untuk inkubasi dilengkapi dengan lampu neon di atasnya sebagai sumber cahaya. Sedangkan ruang pertumbuhan dalam kultur jaringan dilengkapi dengan Air conditioner (AC) untuk mengontrol suhu ruang.

Bahan-bahan yang diperlukan dalam metode kultur jaringan tumbuhan

Bahan-bahan yang diperlukan dan biasa digunakan dalam metode kultur jaringan adalah media MS (Murashige and Skoog), yang terdiri dari makronutrien, mikronutrien, vitamin, iron, zat pengatur tumbuh (ZPT), myoinositol, sukrosa dan agar. Bahan-bahan seperti makronutrien, mikronutrien, vitamin, zpt, dan iron biasanya dibuat dalam bentuk larutan stok (media yang lebih pekat), sehingga pada saat akan membuat media, cukup mengambil larutan stok yang sudah dibuat. Pembuatan stok bertujuan untuk mempermudah dibandingkan setiap kali membuat media harus menimbang (Edhi Sandra, 2013).

Istilah-istilah dalam kultur jaringan

·         Aseptik : menumbuhkan jaringan tanaman pada kondisi bebas kontaminasi mikroba

·         Disinfestasi : proses menghilangkan kontaminan permukaan eksplat yg kemungkinan dapat tumbuh di lingkungan kultur jaringan dan berakibat mematikan eksplat

·         In vitro : kultur organ atau sel pada mediun prtmbhn yg mengandung nutrisi, di dalam suatu wadah terbuat dari kaca/gelas (erlenmeyer, botol kaca dsb) & dalam kondisi lingkungan yang terkontrol

·         Ex vitro : menumbuhkan di luar wadah kaca, pada lingkungan yang terkendali

·         Eksplant : bagian dari tanaman yang akan dikultur pada proses mikropropagasi atau kultur jaringan

·         Proliferasi : pertumbuhan yg luar biasa sel, tunas, atau embrio  mikropropagasi

·         Diferensiasi : pertumbuhan sel/ jaringan dengan fungsi spesifik

·         Dediferensiasi : kembali dari sifat diferensiasi ke non-diferensiasi atau kemampuan sel-sel masak (mature) kembali ke kondisi meristematik dan dan berkembang dari satu titik pertumbuhan baru yang diikuti oleh dediferensiasi yang mampu melakukan reorganisasi manjadi organ baru

·         Aklimatisasi : tahap proses adaptasi planlet untuk ditumbuhkan ke kondisi lingkungan yang terbuka

·         Subkultur : proses memisahkan kultur jaringan yang sudah tumbuh banyak (tunas-tunas mikro atau kalus) menjadi bagian yang lebih kecil kemudian memindahkannya ke medium yang baru

·         Aklimatisasi : tahap proses adaptasi planlet untuk ditumbuhkan ke kondisi lingkungan yang terbuka

·         Tunas Adventif : tunas yang muncul dari tempat yang tidak seharusnya tunas itu tumbuh, misalnya akar, daun, bunga, atau batang yang tidak ada tunasnya

·         Tunas aksilar : tunas samping, atau tunas yang berasal dari calon tunas yang terdapat pada batang

·         Planlet : tanaman hasil kultur jaringan, mempunyai tunas dan akar

·    Kriopreservasi : penyimpanan biji atau bagian vegetatif tanaman pada temperatur yang sangat rendah , misalnya dalam nitrogen cair -196oC

·         Kalus : jaringan yg aktif membelah, yg tdk mengalami diferensiasi

·         Organogenesis : terbentuknya organ, seperti tunas, akar dsb

·         Embriogenesis : terbentuknya embrio somatik, yaitu embrio yang terbentuk bukan dari zigot, tapi dari sel atau jaringan tanaman

·   Habituasi : suatu fenomena setelah beberapa kali sub kultur, sel dapat  tumbuh tanpa penambahan hormon

·         Protoplas : sel tanaman yang sudah dihilangkan dinding selnya

·  Rejuvenasi : pengembalian dari sifat sel/jaringan dewasa ke juvenil (peremajaan)

Sumber :

Sugiyarto, Lili. Pengenalan Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan, Pembuatan Media dan Metode Sterilisasi. Jurdik Biologi FMIPA UNY