Pengertian, Tahapan, Macam-Macam Dan Manfaat Kultur Jaringan Pada Tumbuhan/Definition, Stages, Types and Benefits of Tissue Culture

https://setyobudipurwono.wordpress.com/2010/05/07/tahapan-tahapan-kultur-jaringan/
Pengertian, Tahapan, Macam-Macam Dan Manfaat Kultur Jaringan
Diposkan pada 25 November 2013 oleh Hipmagro Unswagati
kultur stroberi.resizePengertian Kultur Jaringan

Menurut Suryowinoto (1991), 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.

Kultur jaringan (Tissue Culture) 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. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Prinsip Dasar Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tumbuhan seperti protoplasma, sekelompok sel, jaringan atau organ serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.

Teori yang mendasari tehnik kultur jaringan adalah teori sel oleh Schawann dan Scheleiden (1838) yang menyatakan sifat totipotensi (total genetic potential) sel, yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai.

Manfaat Kultur Jaringan

• Melestarikan sifat tanaman induk

• Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat sama

• Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat

• Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus

• Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan plasma nutfah

• Untuk menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika. Sel yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur jaringan sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap

• Pelaksanaannya tidak tergantung pada musim.

Kelemahan Kultur Jaringan

• Diperlukan biaya awal yang relatif tinggi

• Hanya mampu dilakukan oleh orang-orang tertentu, karena memerlukan keahlian khusus

• Bibit hasil kultur jaringan memerlukan proses aklimatisasi, karena terbiasa dalam kondisi lembap dan aseptik.

Keuntungan Kultur Jaringan

• 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

• Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki

• Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

a. Pemilihan dan Penyiapan Tanaman Induk Sumber Eksplan

Tanaman tersebut harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit. Tanaman indukan sumber eksplan tersebut harus dikondisikan dan dipersiapkan secara khusus di rumah kaca atau greenhouse agar eksplan yang akan dikulturkan sehat dan dapat tumbuh baik serta bebas dari sumber kontaminan pada waktu dikulturkan secara in-vitro.

b. Inisiasi Kultur

Tujuan utama dari propagasi secara in-vitro tahap ini adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru (Wetherell, 1976). ini mengusahakan kultur yang aseptik atau aksenik. Aseptik berarti bebas dari mikroorganisme, sedangkan aksenik berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan. Dalam tahap ini juga diharapkan bahwa eksplan yang dikulturkan akan menginisiasi pertumbuhan baru, sehingga akan memungkinkan dilakukannya pemilihan bagian tanaman yang tumbuhnya paling kuat,untuk perbanyakan (multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya (Wetherell, 1976).

c. Sterilisasi

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga sterail. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

d. Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul

Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio, serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya. Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan cara merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang dan percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas pucuk tanaman secara adventif, baik secara langsung maupun melalui induksi kalus terlebih dahulu. Seperti halnya dalam kultur fase inisiasi, di dalam media harus terkandung mineral, gula, vitamin, dan hormon dengan perbandingan yang dibutuhkan secara tepat (Wetherell, 1976). Hormon yang digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tersebut berasal dari golongan sitokinin seperti BAP, 2-iP, kinetin, atau thidiadzuron (TDZ).

e. Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannya terhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976). Tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap multiplikasi di pindahkan ke media lain untuk pemanjangan tunas. Media untuk pemanjangan tunas mengandung sitokinin sangat rendah atau tanpa sitokinin. Tunas tersebut dapat dipindahkan secara individu atau berkelompok. Pemanjangan tunas secara berkelompok lebih ekonomis daripada secara individu. Setelah tumbuh cukup panjang, tunas tersebut dapat diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas in-vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke media pengakaran yang umumnya memerlukan auksin seperti NAA atau IBA. Keberhasilan tahap ini tergantung pada tingginya mutu tunas yang dihasilkan pada tahap sebelumnya.

f. Aklimatisasi

Dalam proses perbanyakan tanaman secara kultur jaringan, tahap aklimatisasi planlet merupakan salah satu tahap kritis yang sering menjadi kendala dalam produksi bibit secara masal. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro dipindahkan ke lingkungan di luar botol seperti rumah kaca , rumah plastik, atau screen house (rumah kaca kedap serangga). Proses ini disebut aklimatisasi. Aklimatisasi adalah proses pengkondisian planlet atau tunas mikro (jika pengakaran dilakukan secara ex-vitro) di lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus menjadi bibit yang siap ditanam di lapangan. Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru bisa dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi.

Macam-Macam Kultur Jaringan

• Kultur meristem, menggunakan jaringan (akar, batang, daun) yang muda atau meristematik

• Kultur anter, menggunakan kepala sari sebagai eksplan

• Kultur embrio, menggunakan embrio. Misalnya pada embrio kelapa kopyor yang sulit dikembangbiakan secara alamiah

• Kultur protoplas, menggunakan sel jaringan hidup sehingga eksplan tanpa dinding

• Kultur kloroplas, menggunakan kloroplas. Kultur ini biasanya untuk memperbaiki atau membuat varietas baru

• Kultur polen, menggunakan serbuk sari sebagai eksplannya.

Translate English

Definition, Stages, Types and Benefits of Tissue Culture
Posted on November 25, 2013 by Unswagati Hipmagro
strawberry culture. resize Understanding Tissue Culture

According to Suryowinoto (1991), tissue culture in a foreign language is referred to as tissue culture. Culture is cultivation and tissue is a group of cells that have the same shape and function. so, tissue culture means cultivating a plant tissue into small plants that have properties like their parents.

Tissue Culture is a way of vegetative propagation of plants. Tissue culture is a plant propagation technique by isolating plant parts such as leaves, buds, and growing these parts in aseptic artificial media that is rich in nutrients and growth regulators in a closed container that is translucent so that parts of the plant can multiply and regenerate into complete plants. The main principle of tissue culture techniques is to plant plants using vegetative parts of plants using artificial media which is done in a sterile place.

Basic Principles of Tissue Culture

Tissue culture is a method to isolate parts of plants such as protoplasm, a group of cells, tissues or organs and grow them in aseptic conditions so that these parts can multiply and regenerate into complete plants again.

The theory underlying tissue culture techniques is the cell theory by Schawann and Scheleiden (1838) which states the total nature of total cell potential, namely that every living plant cell is equipped with complete genetic information and physiological devices to grow and develop into intact plants , if the conditions are appropriate.

Benefits of Tissue Culture

• Preserve the nature of the parent plant

• Produce plants that have the same properties

• Produce large amounts of new plants in a short time

• Can produce plants that are virus free

• Can be used as a means to conserve germplasm

• To create new varieties through genetic engineering. Engineered cells are developed through tissue culture to become a complete new plant

• The implementation does not depend on the season.

Weakness of Network Culture

• A relatively high initial cost is needed

• Only able to be done by certain people, because it requires special expertise

• Seedlings produced by tissue culture require an acclimatization process, because they are accustomed to in humid and aseptic conditions.

Benefits of Tissue Culture

• Procurement of seeds does not depend on the season

• Seeds can be produced in large quantities with a relatively faster time (from one bud that has responded within 1 year, a minimum of 10,000 plantlets / seeds can be produced)

• Seeds produced uniformly

• Seeds produced are disease free (using certain organs)

• Seed transport costs are relatively cheaper and easier

• In the nursery process free from pests, diseases and other environmental noise

• The desired characteristics can be obtained

• Secondary metabolites of plants are immediately obtained without the need to wait for mature plants

The stages carried out in plant propagation with tissue culture techniques are:

a. Selection and Preparation of Explants Source Mother Plants

The plants must be clear of their species, species and varieties and must be healthy and free of pests and diseases. Broodstock plant sources for these explants must be conditioned and prepared specifically in a greenhouse or greenhouse so that explants that will be cultured are healthy and can grow well and are free from sources of contaminants when cultured in-vitro.

b. Culture Initiation

The main purpose of propagation in-vitro this stage is the manufacture of cultures from explants that are free of microorganisms and new growth initiations (Wetherell, 1976). This is an aseptic or accentic culture. Aseptic means free from microorganisms, while accentic means free from unwanted microorganisms. In this stage it is also expected that the explants that are cultured will initiate new growth, so that it will allow the selection of the most powerful plant parts to grow, for multiplication in the next stage of culture (Wetherell, 1976).

c. Sterilization

Sterilization is that all activities in tissue culture must be carried out in a sterile place, namely on laminar flow and using tools that are also sterail. Sterilization is also carried out on equipment, which uses ethanol which is sprayed evenly on the equipment used. The technician who do the plant tissue isolation method should be sterile.

d. Propagul Multiplication or Propagation

This stage aims to multiply propagules or plant material that is propagated such as buds or embryos, and maintain them in certain circumstances so that at any time can be continued for the next stage.