Berikut ini jaringan tumbuhan yang tidak dapat digunakan sebagai eksplan pada kultur jaringan adalah

 Anny,    25 November 2020 PENGENALAN PERBANYAKAN TANAMAN PISANG DENGAN TEKNIK KULTUR JARINGAN/IN VITRO

(volume 1)

Apa Itu Kultur Jaringan?

Tak kenal maka tak sayang. Sebuah peribahasa yang tepat untuk mengungkap istilah jika suatu hal yang asing akan sulit diketahui jika tidak kenal. Bagi sebagian masyarakat awam tentu masih asing dengan istilah kultur jaringan. Pada kesempatan ini mari kita belajar lebih lanjut tentang kultur jaringan.

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk memisahkan/mengisolasi bagian dari tanaman seperti sel, jaringan atau organ (daun, akar, batang, tunas dan sebagainya) serta membudidayakannya dalam lingkungan yang terkendali [secara in vitro] dan aseptik sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri/beregenerasi menjadi tanaman lengkap.

Teknik kultur jaringan berkembang dari adanya teori totipotensi sel oleh Schwann dan Schleiden, tahun 1838 yang menyatakan didalam masing-masing sel tumbuhan mengandung informasi genetik dan sarana fisiologis tertentu yang mampu membentuk tanaman lengkap bila ditempatkan dalam lingkungan yang sesuai.

Hal ini didukung penemuan zat pengatur tumbuh oleh Skoog dan Miller, tahun 1957, penemuan bahwa regenerasi tunas dan akar secara in vitro dikendalikan secara hormonal oleh zat pengatur tumbuh sitokinin dan auksin.

Keuntungan Dan kelemahan Teknik Kultur Jaringan

Kelebihan kultur jaringan dibandingkan dengan perbanyakan bibit secara konvensional adalah; perbanyakan bibit dapat dilakukan dengan cepat dan dalam skala banyak, kontinuitas ketersediaan bibit akan terjaga sepanjang waktu, tanpa harus menunggu musim berbuah, bibit yang dihasilkan akan sama dengan induknya, tingkat keseragaman pertumbuhan bibit di lapangan tinggi, hemat biaya pengiriman/transportasi, dan bebas hama penyakit.

Kelemahan kultur jaringan antara lain; Membutuhkan biaya operasional dan fasilitas produksi yang mahal, membutuhkan tenaga kerja yang khusus dan terampil, dan harga bibit kultur jaringan lebih mahal.

Kegunaan Kultur Jaringan

Selain untuk perbanyakan bibit unggul, kegunaan kultur jaringan di bidang lainnya, yaitu:

1. Dibidang pemuliaan tanaman untuk meningkatkan keragaman genetik, seperti induksi variasi somaklonal, induksi mutasi.
2. Dibidang bioteknologi tanaman, teknik kultur jaringan sangat diperlukan untuk meregenerasikan sel tanaman yang telah direkayasa genetiknya menjadi tanaman transgenik.  
3. Dibidang pengendalian penyakit tanaman, kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman yang bebas patogen yaitu melalui kultur meristem.
4. Dibidang konservasi, dapat digunakan untuk memperbanyak tanaman yang hampir punah, atau untuk penyimpanan plasma nutfah.

Secara umum terdapat berbagai teknik kultur jaringan untuk penyediaan bibit tanaman, tetapi teknik yang sering digunakan: 1. Teknik Kultur tunas 2. Teknik Organogenesis 3. Teknik Somatik embryogenesis.

Kultur tunas adalah perbanyakan tanaman dengan cara merangsang pertumbuhan (proliferasi) tunas aksiler atau lateral yang sudah ada pada eksplan. Memiliki keuntungan diantaranya: paling sering digunakan untuk produksi bibit secara komersial, lebih mudah dilakukan pada banyak jenis tanaman, dan lebih menjamin kestabilan genetik pada bibit tanaman yang dihasilkan. Sebagai contoh tanaman pisang, jati, eucalyptus, dan lain sebagainya.

Organogenesis adalah proses pembentukan tunas dari eksplan yang tidak memiliki jaringan meristematik. Tunas yang dihasilkan disebut tunas adventif. Dapat kita terapkan untuk kultur tanaman caladium/keladi, nanas.

Emriogenesis somatik adalah proses pembentukan embrio dari jaringan somatik tanaman. Sel-sel somatik berkembang melalui pembelahan sel dan membentuk embrio yang sama dengan embrio zigotik, yaitu mempunyai struktur bipolar yang terdiri dari jaringan meristem tunas dan meristem akar. Semua sel somatik dalam tanaman mengandung seluruh set informasi genetik yang diperlukan untuk berdiferensiasi menjadi tanaman utuh. Perubahan pola ekspresi gen tersebut bisa diinduksi oleh ZPT auksin. Lazim diterapkan pada tanaman kurma ,rumput laut, kelapa sawit, coklat/kakao.

[bersambung]

Kultur in vitro disebut juga kultur jaringan  tumbuhan. Istilah ini muncul karena sel, jaringan atau organ tanaman tersebut tumbuh, berkembang, dan beregenerasi secara aseptis pada medium di dalam wadah gelas (tabung) yang transparan. Bagian tumbuhan (sel, jaringan, atau organ) yang digunakan untuk memulai suatu kultur disebut eksplan.

Pada prinsipnya, seluruh bagian tumbuhan dapat digunakan sebagai eksplan, namun agar suatu kultur  dapat berhasil sebaiknya digunakan eksplan yang masih bersifat meristematis, seperti misalnya daun dan batang di bagian pucuk tanaman, hipokotil, epikotil, kotiledon, atau ujung akar. Beberapa ciri jaringan yang bersifat meristematis antara lain dinding selnya tipis, bentuk selnya isodiametris, inti selnya lebih besar, dan plastidanya masih dalam bentuk proplastida.

Zat pengatur tumbuh adalah suplemen yang ditambahkan  ke dalam medium kultur jaringan untuk mengatur pertumbuhan dan perkembangan pada kultur jaringan dan kultur organ tanaman.  Dua golongan utama zat pengatur tumbuh yang sering digunakan di dalam kultur in vitro tumbuhan adalah golongan auksin dan sitokinin.  Secara alami auksin di dalam tanaman berperan dalam pemanjangan batang dan internodus; di dalam kultur in vitro auksin berperan dalam pembelahan sel dan diferensiasi akar.

Jenis-jenis auksin yang banyak digunakan dalam kultur in vitro adalah indole-3-acetic acid (IAA), indole-3-butiric acid (IBA), naphtalene acetic acid (NAA), dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), 4-amino-3,5,6-trichloropyridine-2-carbylic acid (picloram), dan 3,6-dichloro-o-anisic acid (dicamba). Sitokinin alami di dalam tanaman berperan dalam pembelahan sel, diferensiasi tunas, dan modifikasi dominansi apikal; di dalam kultur in vitro sitokinin berpengaruh terhadap pembelahan sel dan diferensiasi tunas adventif dari kalus dan organ. Diferensiasi seluler dan morfogenesis in vitro terutama dikendalikan oleh interaksi antara konsentrasi auksin dan sitokinin yang diberikan ke dalam medium kultur. Sitokinin sintetis yang banyak digunakan dalam kultur in vitro antara lain kinetin (6-furfuril amino purin), BAP (benzyl amino purin), thidiazuron.

Studi untuk mengetahui pengaruh tipe eksplan dan zat pengatur tumbuh terhadap induksi kalus tanaman sambung nyawa dilakukan untuk memproduksi kalus, yang selanjutnya akan digunakan untuk produksi senyawa bioaktif flavonoid. Beberapa studi menunjukkan bahwa ekstrak daun tanaman sambung nyawa memiliki aktivitas farmakologis, seperti anti-oksidan, anti-mikroba, anti-kanker, anti-inflamasi, anti-hiperglikemik dan anti-hiperlipidemik, dan memiliki aktivitas proteksi organ. Oleh karena itu upaya untuk memproduksi senyawa bioaktif melalui kultur kalus diharapkan dapat meningkatkan kandungan senyawa bioaktif, khususnya flavonoid tanaman sambung nyawa.

Tipe eksplan yang digunakan dalam eksperimen ini adalah daun, internodus batang, nodus batang, dan petiolus (tangkai daun); sedangkan zat pengatur tumbuh yang digunakan adalah kombinasi dari 0,1 mg/L 2,4-D dan 0,1 mg/L BAP; 0,5 mg/L 2,4-D dan 1 mg/L kinetin; 0,5 mg/L NAA dan 0,5 mg/L BAP; 5 mg/L 2,4-D dan 0,5 mg/L BAP; 0,1 mg/L 2,4-D dan 0,1 mg/L NAA.  Hasil eksperimen menunjukkan bahwa eksplan daun yang ditumbuhkan dalam media dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh 0,1 mg/L 2,4-D dan 0,1 mg/L BAP dapat menginduksi kalus paling baik dengan menghasilkan kalus 144,6 mg biomasa segar dan 5 mg biomasa kering. Induksi kalus terbaik pada eksplan internodus batang diperoleh pada penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh 0,5 mg/L NAA dan 0,5 mg/L BAP dengan perolehan biomassa segar kalus 581,5 mg dan biomasa kering kalus 15,3 mg.

Penggunaan nodus batang sebagai eksplan dapat menginduksi terbentuknya kalus paling tinggi pada medium dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh 0,5 mg/L 2,4-D dan 1 mg/L kinetin; perolehan biomasa segar 415,8 mg dan biomasa kering 18,3 mg. Induksi kalus terbaik pada eksplan petiolus diperoleh pada perlakuan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh 0,5 mg/L NAA dan 0,5 mg/L BAP dengan biomasa segar yang diperoleh 1478,1 mg dan biomasa kering 40 mg.

Kesimpulan dari hasil studi ini adalah bahwa penambahan variasi konsentrasi dan kombinasi zat pengatur tumbuh berpengaruh terhadap induksi kalus pada eksplan daun, internodus batang, nodus batang, dan petiolus; dari ke-empat tipe eksplan tersebut, eksplan petiolus yang ditumbuhkan pada medium dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh  0,5 mg/L NAA dan 0,5 mg/L BAP menghasilkan biomasa kalus tertinggi. Hasil studi ini dapat digunakan sebagai landasan untuk melakukan studi lanjut peningkatan senyawa bioaktif dalam kalus tanaman sambung nyawa. (*)

Penulis: Yosephine Sri Wulan Manuhara

Untuk lebih lengkap hasil dari riset ini, dapat diunduh pada laman berikut: //worldresearchersassociations.com/Archives/RJBT/Vol(14)2019/September2019.aspx

Eksplan adalah potongan/bagian jaringan yang diisolasi dari tanaman yang digunakan untuk inisiasi suatu kultur in vitro. Eksplan merupakan potongan tanaman yang diisolasi untuk inisiasi kultur jaringan. Eksplan yang baik adalah berasal dari sel-sel yang masih muda karena aktif membelah seperti ujung batang, ujung akar, buah muda. 

Jadi, jawaban yang benar adalah A