BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pertumbuhan suatu tanaman meliputi tumbuh dan berkembang (diferensiasi) dari sel-sel atau jaringan. Biasanya proses tumbuh dan diferensiasi ini berjalan bersamaan selama pertumbuhan. Melalui teknik kultur jaringan dapat diamati proses tersebut yang berupa pembentukkan massa sel yang belum berdiferensiasi yang disebut kalus. Bila kalus ini mengalami regenerasi maka akan terbentuk tunas dan akar, yang akhirnya terbentuk tanaman lengkap (Salisbury dan Ross, 1995).
Penelitian pembentukan kalus pada jaringan terluka pertama kali dilakukan oleh Sinnott pada tahun 1960. Pembentukan kalus pada jaringan luka dipacu oleh zat pengatur tumbuh auxin dan sitokinin endogen (Dodds & Roberts, 1983). Secara in vivo, kalus pada umumnya terbentuk pada bekas-bekas luka akibat serangan infeksi mikro organisme seperti Agrobacterium tumefaciens, gigitan atau tusukan serangga dan nematoda. Kalus juga dapat terbentuk sebagai akibat stress (George & Sherrington, 1984). Kalus yang diakibatkan oleh hasil dari infeksi bakteri Agrobacterium tumefaciens disebut tumor.
Tujuan kultur kalus adalah untuk memperoleh kalus dari eksplan yang diisolasi dan ditumbuhkan dalam lingkungan terkendali. Kalus diharapkan dapat memperbanyak dirinya (massa selnya) secara terus menerus. Seperti telah diketahui bahwa, banyak jenis tumbuhan yang dapat memproduksi ssenyawa metabolit sekunder yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber obat-obatan maupun zat berguna lain bagi kehidupan. Tetapi, kebanyakan metabolit sekunder pada beberapa tanaman hanya diproduksi dalam jumlah yang sedikit atau bahkan sangat jrang diproduksi ataupun diproduksi tetapi dalam jangka waktu yang sangat lama sehingga diperlukan suatu cara untuk memperoleh senyawa metabolit sekunder tersebut dalam jangka waktu yang cepat, jumlah yang banyak dan dapat dipanen dengan cepat dengan metode yang cukup sederhana. Salah satu cara yang telah di ketahui adalah dengan teknik kultur jaringan , yaitu kultur kalus.
Penggunaan kultur jaringan mempunyai kelebihan yaitu mampu memproduksi bibit yang seragam dalam jumlah banyak dan dalam waktu yang relatif singkat sehingga kultur jaringan sering dijadikan solusi sebagai metode perbanyakan tanaman dan juga dapat digunakan sebagai suatu metode penyimpanan plasma nutfah yang tidak membutuhkan tempat yang besar. Keberhasilan dari kultur jaringan sangat bergantung dari ketepatan konsentrasi nutrisi yang berada di dalam media kultur. Ketepatan konsentrasi ini menyangkut pada ketersediaan nutrisi bagi eksplan tanaman. Kelebihan nutrisi dari tanaman akan menyebabkan tanaman mengalami keracunan unsur hara. Oleh karena itu, pembuatan larutan stock dan sterilisasi media dianggap penting untuk diketahui sebagai sarana penenunjang kebutuhan informasi akan kultur jaringan.
1.2. Permasalahan
1. Bagaimana pengaruh pemberian konsentrasi zat pengatur tumbuh pada pertumbuhan kultur endosperm biji mahkota dewa ?
2. Medium dengan konsentrasi berapa yang baik untuk pertumbuhan dari kultur endosperm biji mahkota dewa dan respon pertumbuhan yang ditunjukkan?
1.3. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh pemberian kinsentrasi zat pengatur tumbuh pada pertumbuhan kultur endosperm biji mahkota dewa?
2. Untuk dapat mengetahui konsentrasi yang baik untuk pertumbuhan dari kultur endosperm biji mahkota dewa dan respon pertumbuhan yang ditunjukkan.
BAB II
TINJUAN PUSTAKA
2.1. Kultur Jaringan
Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial), artinya dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Teknik ini sering kali disebut kultur in vitro, karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan Petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Kultur jaringan secara teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia) namun masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu (Chawla, 2004).
Sel-sel yang heterogen dari jaringan yang komplek menunjukkan pertumbuhan yang berbeda. Dengan mengubah komposisi media, terjadi seleksi sel-sel yang mempunyai sifat khusus. Hal ini berarti bahwa media tumbuh menentukan komposisi kalus. Sel yang jumlahnya paling banyak merupakan sel-sel yang paling cepat membelah dan sel yang paling sedikit adalah sel yang paling lambat pertumbuhannya. Media seleksi dapat berdasarkan unsur-unsur hara atau zat pengatur tumbuh yang ditambahkan ke dalam media (Pierik 1999).
Penyediaan keragaman genetik baru dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknik kultur jaringan melalui induksi variasi somaklonal dan berpotensi dapat membantu pemulia tanaman. Varian somaklon adalah keragaman genetic tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan (Larkin and Scowcroft, 1981).
Varian somaklon yang telah diseleksi dan stabil untuk sifat tertentu dapat digunakan sebagai sumber gen untuk perakitan kultivar baru (Muller et al, 1990; Linacero and Vasquez, 1992).
Salah satu persyaratan yang diperlukan agarteknik kultur jaringan dapat digunakan untuk memperoleh variasi somaklonal adalah tersedianya media yang efektif untuk menginduksi pembentukan kalus dan kalus embriogenik. Induksi kalus embriogenik diperlukan untuk memunculkan keragaman sel somatik di dalam kultur in vitro dan meregenerasikan sel tersebut menjadi embrio somatik (Syarifah, dkk, 2009).
Media yang digunakan dalam kultur jaringan berbeda komposisinya tergantung kebutuhan. Perbedaan komposisi media dapat mengakibatkan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan eksplan yang ditumbuhkan secara in vitro. Media Murashige dan Skoog (MS) sering digunakan karena cukup memenuhi unsur hara makro, mikro dan vitamin untuk pertumbuhan tanaman (Gardner 1991). Nutrien yang tersedia di media berguna untuk metabolisme, dan vitamin pada media dibutuhkan oleh organisme dalam jumlah sedikit untuk regulasi. Media MS tidak terdapat zat pengatur tumbuh (ZPT) sehingga ZPT ditambahkan pada media (eksogen). ZPT atau hormon tumbuhan berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Interaksi dan keseimbangan antara ZPT yang diberikan dalam media (eksogen) dan yang diproduksi oleh sel secara endogen menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan hormon tumbuhan atau zat pengatur tumbuh pada jaringan parenkim dapat mengembalikan jaringan menjadi meristematik kembali dan berkembang menjadi jaringan adventif tempat pucuk, tunas, akar maupun daun pada lokasi yang tidak semestinya. Proses ini dikenal dengan peristiwa dediferensiasi. Dediferensiasi ditandai dengan peningkatan aktivitas pembelahan, pembesaran sel, dan perkembangan jaringan.
Menurut Gunawan (1988), arah pertumbuhan dan perkembangan atau regenerasi eksplan ditentukan oleh beberapa faktor yaitu: komposisi media serta jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh, bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan dan lingkungan tempat eksplan dikulturkan. Medium yang digunakan untuk membiakan potongan jaringan tersebut mengandung makanan berupaunsur – unsur hara makro dan mikro. Penggunaan eksplan dari jaringan muda lebih sering berhasil karena sel-selnya aktif membelah, dinding sel tipis karena belum terjadi penebalan lignin dan selulose yang menyebabkan kekakuan pada sel. Gunawan (1995) menyatakan bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah : pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil. Menurut Wattimena (1992) perbedaan dari bagian tanaman yang digunakan akan menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda. Eksplan tanaman yang masih muda menghasilkan tunas maupun akar adventif lebih cepat bila dibandingkan dengan bagian yang tua.
2.2. Kultur Kalus dan Kultur Organ
Kultur kalus merupakan pemeliharaan bagian kecil tanaman dalam lingkungan buatan yang steril dan kondisi yang terkontrol (Pauls, 1995 dalam Kyong,dkk, 2001). Kalus adalah suatu kumpulan sel amorphous atau jaringan yang berproliferasi secara terus menerus dan tidak terorganisasi sehingga memberikan penampilan sebagai massa sel yang bentuknya tidak teratur. Proliferasi jaringan ini dapat dilakukan secara tidak terbatas dengan cara melakukan subkultur sepotong kecil jaringan kalus pada medium yang segar dengan interval waktu yang teratur (George & Sherrington, 1984). Kalus diinduksi dengan melukai jaringan tanaman. Menurut George & Sherrington (1984), pemotongan atau pelukaan jaringan tanaman dapat merangsang pembelahan sel yang berperan dalam inisiasi pembentukan kalus. Kultur kalus ini merupakan materi penting dalam kultur suspensi sel tanaman (George,1997).
Sel-sel penyusun kalus berupa sel parenkim yang mempunyai ikatan yang renggang dengan sel-sel lain. Di dalam kultur jaringan, kalus dapat dihasilkan dari potongan organ yang telah steril, di dalam media yang mengandung auksin dan kadang-kadang juga sitokinin. Organ tersebut dapat berupa kambium vaskular, parenkim cadangan makanan, perisikle, kotiledon, mesofil daun dan jaringan provaskular. Kalus mempunyai pertumbuhan yang abnormal dan berpotensi untuk berkembang menjadi akar, tunas dan embrioid yang nantinya akan dapat membentuk plantlet (Rukmana,2003).
Beberapa kalus ada yang mengalami pembentukan lignifikasi sehingga kalus tersebut mempunyai tekstur yang keras dan kompak. Namun ada kalus yang tumbuh terpisah-pisah menjadi fragmen-fragmen yang kecil, kalus yang demikian dikenal dengan kalus remah (friable). Warna kalus dapat bermacam-macam tergantung dari jenis sumber eksplan itu diambel, seperti warna kekuning-kuningan, putih, hijau, kuning kejingga-jingaan (karena adanya pigmen antosianin ini terdapat pada kalus kortek umbi wortel) (Suryowinoto,1996).
Kalus homogen yang tersusun atas sel-sel parenkim jarang dijumpai kecuali pada kultur sel Agave dan Rosa (Narayanaswany 1977 dalam Dodds & Roberts, 1983). Kalus yang homogen dapat diperoleh dengan menggunakan eksplan jaringan yang mempunyai sel-sel yang seragam. Di dalam pertumbuhan kalus, citodiferensiasi terjadi untuk membentuk elemen trachea, buluh tapis, sel gabus, sel sekresi dan trikoma. Kambium dan periderm sebagai contoh dari proses hitogenesis dari kultur kallus. Anaman kecil dari pembelahan sel-sel membentuk meristemoid atau nodul vaskular yang nantinya menjadi pusat dari pembentukan tunas apikal, primordial akar atau embrioid.
Umumnya, eksplan yang mempunyai kambium tidak perlu penambahan ZPT untuk menginduksi terbentuknya kalus karena secara alamiah pada jaringan berbambium yang mengalami luka akan tumbuh kalus untuk menutupi luka yang terbuka. Menurut Kordan (1959) dalam Dodds & Robert (1983), keberadaan kambium di dalam eksplan tertentu dapat menghambat pertumbuhan kalus bila tanpa penambahan zat pengatur tumbuh eksogen. Penambahan ZPT tersebut dapat satu macam atau lebih tergantung dari jenis eksplan yang digunakan. Pembelahan sel di dalam eksplan dapat terjadi tergantung dari ZPT yang digunakan, seperti: 1) auxin; 2) sitokinin; 3) auxin dan sitokinin dan 4) ekstrak senyawa organik komplek alamiah.
Berdasarkan kebutuhan akan zat pengatur tumbuh untuk membentuk kalus, jaringan tanaman digolongkan dalam 4 kelompok (Willadsen, 1979). Jaringan tanaman yang membutuhkan hanya auksin selain gula dan garam-garam mineral untuk dapat membentuk kalus seperti: umbi artichoke.
a. Jaringan yang memerlukan auksin dan sitokinin selain gula dan garam-garam mineral seperti: empulur tembakau.
b. Jaringan yang tidak perlu auksin dan sitokinin, hanya gula dan garam-garam mineral seperti: jaringan kambium.
c. Jaringan yang membentuk hanya sitokinin, gula dan garam-garam mineral seperti parenkim dan xylem akar turnip.
Umumnya, kemampuan pembentukan kalus dari jaringan tergantung juga dari:
1. Umur fisiologi dari jaringan waktu diisolasi.
2. Musim pada waktu bahan tanaman diisolasi.
3. Bagian tanamn yang dipakai.
4. Jenis tanaman.
Kalus dapat diinisiasi dari hampir semua bagian tanaman, tetapi organ yang berbeda menunjukkan kecepatan pembelahan sel yang berbeda pula. Jenis tanaman yang menghasilkan kalus, meliputi dikotil berdaun lebar, monokotil, Gymnospermae, pakis dan moss. Bagian tanaman seperti embrio muda, hipokotil, kotiledon dan batang muda merupakan bagian yang mudah untuk dediferensiasi dan menghasilkan kalus.
Suatu sifat yang diamati dalam jaringan yang membentuk kalus adalah bahwa pembelahan sel tidak terjadi pada semua sel dalam jaringan asal, tetapi hanya sel di lapisan perisfer yang membelah terus menerus sedangkan sel-sel di tengah tetap quiscent. Faktor-faktor yang menyebabkan inisiasi pembelahan sel hanya terbatas di lapisan luar dari jaringan kalus, adalah (Dixon, dan Gonzales, 1994).
a. Ketersesediaan oksigen yang lebih tinggi.
b. Keluarnya gas CO2.
c. Kesediaan hara yang lebih banyak.
d. Penghambat yang bersifat folatik lebih capat menguap.
e. Cahaya.
Pada awalnya mahkota dewa dipandang sebagai tumbuhan yang sangat menarik, karena memiliki buah berwarna merah marun. Penampilan mahkota dewa yang sangat menarik ini, kemudian menyebabkan banyak orang memeliharanya sebagai tanaman hias, terutama apabila buahnya sudah mulai tua. Buah tua tumbuhan ini sesungguhnya dapat dimakan, meskipun harus diperhatikan bahwa bijinya mengandung racun (Eisai Indonesia, 1986).
Tumbuhan ini akan mengeluarkan bunga dan diikuti dengan munculnya buah setelah 9 – 12 bulan kemudian. Buahnya berwarna hijau saat muda dan menjadi merah marun setelah berumur 2 bulan. Buahnya berbentuk bulat dengan ukuran bervariasi mulai dari sebesar bola pingpong sampai sebesar buah apel, dengan ketebalan kulit antara 0,1 – 0,5 mm (Harmanto, 2002).
Massa kultur yang ditumbuhkan terlalu lama dalam media yang tetap, akan menyebabkan terjadinya kehabisan hara dan air. Kehabisan hara dan air dapat terjadi karena selain terhisap untuk pertumbuhan juga karena media menguapkan air dari masa ke masa. Kalus tersebut kecuali kehabisan unsur hara, kalus juga mengeluarkan persenyawaan-persenyawaan hasil metabolisme yang menghambat pertumbuhan kalus itu sendiri. Untuk menjaga kehidupan dan perbanyakan yang berkesinambungan, kalus yang dihasilkan perlu disubkulturkan (Mariska, 1987).
Street (1969 dalam Dodds & Robert 1983) menyarankan massa sel yang dipindahkan pada subkultur harus cukup banyak antara 5-10 mm atau seberat 20-100 mg, supaya ada pertumbuhan yang cepat dalam media baru. Subkultur sebaiknya dilakukan 28 hari sekali (4-6 minggu sekali). Namun waktu yang tepat untuk memindahkan kultur, tergantung dari kecepatan pertumbuhan kalus. Massa kalus ada 2 macam yaitu massa yang remah (friable) dan kompak. Bila massa kalus remah maka pemindahan kalus cukup dilakukan dengan menyedok kalus dengan spatula atau skapel lasung disubkultur ke media baru. Namun bila kalus kompak mesti dipindah ke petridish steril untuk dipotong-potong dengan skapel baru disubkultur ke media baru. Kalur yang sudah melai mengalami nekrosis (pencoklatan) sebaiknya tidak ikut disubkultur karena tidak akan tumbuh dengan baik.
Kadang – kadang eksplan menghasilkan kalus, bukan tunas baru, khususnya jika diberikan hormon dengan konsentrasi tinggi pada media. Dalam hal lain, kalus sengaja diinduksi karena potensinya untuk produksi massal plantlet baru. Faktor pembatasnya adalah sulitnya menginduksi inisiasi tunas baru, terutama pada tanaman berkayu dan tingginya kejadian mutasi somatik. Potensi terbesar penggunaan kultur kalus adalah dimana sel –sel kalus dapat dipisahkan dan diinduksi untuk berdiferensiasi menjadi embrio somatic. Secara morphologi, embryo ini mirip dengan yang ada pada biji, tapi tidak seperti embrio biji, mereka secara genetik bersifat identik dengan tanaman tetua, jadi, segregasi seksual materi genetik tidak terjadi. Karena 1 milimeter kalus berisi ribuan sel, masing – masing memiliki kemampuan untuk membentuk embrio, sehingga kecepatan multiplikasi sangat tinggi. Kultur kalus dapat dilakukan pada media cair dan embrio berkembang sebagai individu terpisah, sehingga penanganan kultur relatif mudah (Heddy, 1986).
Secara umum, aplikasi kultur kalus adalah (Bhojwani dan Razdan,1983). Dalam beberapa hal, perlu fase pertumbuhan kalus sebelum regenerasi via somatic embryogenesis atau organogenesis
1. Untuk menghasilkan varian somaklonal (genetic atau epigenetic)
2. Sebagai bahan awal kultur protoplast dan kultur suspensi
3. Untuk produksi metabolit sekunder
4. Digunakan untuk seleksi in vitro
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Objek
Objek yang digunakan pada praktikum ini yaitu endosperm biji mahkota dewa ( Phaleria macrocarpa ).
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah timbangan analitik, pH meter, otoklaf, lemari es, hotplate dan stirrer, laminar air flow cabinet, rak, pinset, scapel, mata pisau, spatula, gunting, pengaduk, cawan petri, labu ukur, Erlenmeyer, gelas piala, pipet, botol kultur dan lampu spritus, kertas label, plastic cap wayang, keranjang plastic, almunium foil, karet gelang, alat pencuci meliputi ember dan sabun,tissue, kertas saring, kertas sampul, gagang skapel.
3.2.2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah agar, alcohol, kertas sampul, plastic pembungkus, akuades, sukrosa, zat pengatur tumbuh NAA dan BAP, larutan NaOH dan HCl, komponen zat kimia medium dasar MS stok Makronutrien yang terdiri dari stok A (NH4NO3), B (KNO3), C(CaCl2.2H2O), D (KH2PO4), E (MgSO4.7H2O), stok besi yang terdiri dari stok F (Na2EDTA, FeSO4.7H20), makronutrien yang terdiri dari stok G (MnSO4.4H2O, ZnSO4.7H2O, H3BO3, KI, NaMoO4.2H2O, CuSO4.5H2O,CoCl2.6H2O), vitamin yang terdiri dari stok H (Glisin, Mio-inositol, asam nikotinat, pyridoksin HCl, thiamin HCl) sunlight, dan larutan hipoklorit atau bayclin dan tween.
3.3. Cara Kerja
3.3.1. Pembuatan Stok
Bahan-bahan kimia yang telah dikalikan ditimbang menjadi beberapa kali konsentrasi, misalnya untuk unsur hara makro dikalikan 20 dan unsur hara mikro dikalikan 100 kali konsentrasi. Bahan-bahan kimia tersebut dilarutkan ke dalam aquadest dengan volume tertentu, misalnya 500 ml. Masing-masing larutan dimasukkan ke dalanm botol dan menyimpannnya ke dalam refrigerator.
3.3.2. Pembuatan Media
Larutan stok yang berisi NaEDTA, hara makro, hara mikro, vitamin dan ZPT di ambil. Larutan stok dimasukkan ke dalam labu takar dan tambahkan aquadest sebanyak 1000ml/ sampai tanda. Dimasukkan ke dalam bekerglas. Gula dimasukkan sebanyak 30 gr/ tunggu sampai larut. Diukur pH dan mengkondisikannya menjadi 5,8 – 6,2 dengan menambahkan HCl atau NaOH. Agar dimasukkan sebanyak 8 gr/l. Didihkan larutan tersebut. Larutan yang sudah jadi dimasukkan ke dalam botol kultur. Botol kultur ditutup dengan plastik pp dan mengikatnya dengan karet gelang. Botol kultur dimasukkan tersebut ke dalam autoklaf untuk disterilkan.
3.3.3. Sterilisasi Alat dan Eksplan
3.3.3.1. Sterilisasi Alat
Alat-alat yang perlu disterilkan sebelum penanaman adalah pinset, gagang skapel, kertas saring, cawan petri, botol-botol kultur, pipet dan alat gelas yang mungkin diperlukan saat penanaman, akuades yang digunakan dimasukan dalam botol. Pinset, gagang scapel, kertas saring, almunium foil, cawan petri dibungkus dengan kertas sampul lalu dimasukkan dalam plastic, sedangkan botol kultur dan alat gelas lainnya dibungkus langsung dengan plastik. Otoklaf dipanaskan dengan cara mengikuti prosedur operasional yang telah ada, selanjutnya masukkan alat-alat yang telah dibungkus, disusun serrapi mungkin. Otoklaf ditutup, tunggu sampai sampai proses sterilisasi selesai. Setelah sterilisasi selesai, otoklaf dibuka dengan perlahan agar uap air yang tersiasa dapat keluar sedikit demi sedikit. Semua alat yang telah disterilisasi dikeluarkan dengan hati-hati. Alat-alat yang telah steril disimpan pada tempat yang telah disediakan, selanjutnya alat siap digunakan baik untuk pembuatan medium maupun untuk penanaman.
3.3.2. Sterilisasi Ruangan Kerja
Lamina air flow cabinet yang akan digunakan sebagai ruangan kerja harus dalam keadaan steril. Penutup laminar dibuka, selanjutnya bersihkan seluruh permukaan bagian dalam menggunakan kapas yang telah dibasahi dengan alcohol 70%. Dimasukkan dan susun alat-alat dan media yang akan dipakai dalam penanaman ke dalam laminar, tutup laminar, selanjutnya hidupkan lampu UV selama 30 menit. Setelah sterilisasi selesai dimatikan UV, buka penutup laminar, biarkan kira-kira 15 menit. “Blower” dimasukkan dengan menekan tombol, selanjutnya proses penanaman dapat dilakukan.
3.3.3. Sterilisasi Eksplan
Eksplan dicuci deengan deterjen untuk menghilangkan kotoran yang melekat. Dibilas dengan air yang mengalir selama 15-30 menit. Dibilas dengan akuades steril, selanjutnya proses sterilisasi dilakukan didalam laminar air flow cabinet. Eksplan dimasukkan ke dalam larutan bayclin yang telah ditambah 2 tetes Tween 20 atau 80, masing-masing 10% selama 10 menit dan bayclin 5 % selama 5 menit. Bilas eksplan dengan akudes steril 3x masing-masing 3 menit.
3.3.4. Penanaman Eksplan.
Eksplan yang telah steril diletakan pada cawan petri yang ada kertas saringnya. Potong biji menjadi 4 bagian tetapi embrio dalam biji dibuang terlebih dahulu dengan ukuran +1x1. Ditanam potongan biji pada medium.
3.3.5. Parameter Pengamatan
Kultur diletakakn diatas rak pada ruang kultur dengan suhu ruangan 25 – 280C. Pencahayan dilakukan secara terus-menerus. Pengamatan dilakukan selama 4 minggu, yamg meliputi: Kultur kalus.
BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Table 4.1. Hasil Pengamatan
No. | Konsentrasi (BAP/NAA) | Warna Kalus | Jumlah Daun | Tinggi Tanaman (cm) | Berat Basah (gr) | Berat Kering (gr) | Panjang Akar (cm) | Banyak Tunas |
1. | Kontrol 1 | - | - | - | 0,4228 | 0,1289 | 14,7 | - |
2. | Kontrol 2 | - | - | - | 0,3478 | 0,1334 | 0,3 | - |
3. | 10-7/0 | - | - | - | 0,2723 | 0,0552 | 4,5 | - |
4. | 10-7/0 | - | - | - | 0,3247 | 0,1916 | 1,7 | - |
5. | 10-7/0 | Putih | - | - | 0,2844 | 0,0836 | 3,5 | - |
6. | 10-7/0 | - | - | - | 0,2387 | 0,1181 | 0,3 | - |
7. | 10-7/0 | - | - | - | 0,7721 | 0,1091 | 16,1 | - |
8. | 10-6/10-7 | Putih | - | - | 0,6589 | 0,0876 | - | - |
9. | 10-6/10-7 | Hijau | - | - | 0,9742 | 0,2276 | 22 | - |
10. | 10-6/10-7 | Putih dan Hijau | - | - | 0,7560 | 0,1350 | 14,8 | - |
11. | 10-6/10-7 | Putih kecoklatan | - | - | 1,0218 | 0,1557 | 17,2 | - |
12. | 10-6/10-6 | Coklat dan Hijau | - | - | 2,3402 | 0,1152 | - | - |
13. | 10-6/10-6 | Coklat, Putih dan Hijau | - | - | 2,5811 | 0,2532 | - | - |
14. | 10-7/10-7 | Coklat, Putih dan Hijau | - | - | 0,8128 | 0,2282 | 6,5 | - |
15. | 10-7/10-7 | Coklat, Putih dan Hijau | - | - | 1,5038 | 0,1854 | - | - |
16. | 0/10-7 | Putih dan Hijau | 24 | 2,2 | 1,2945 | 0,1448 | 1,8 | 3 |
17. | 0/10-7 | Coklat, Putih dan Hijau | 2,0548 | 0,2665 | - | - | ||
18. | 0/10-6 | Coklat dan Hijau | 41 | 3,9 | 1,2629 | 0,1573 | - | 6 |
19. | 0/10-6 | Coklat dan Hijau | 0,8305 | 0,2289 | - | 4 | ||
20. | 10-7/10-7 | Putih | 9 | 3,7 | 0,4101 | 0,1709 | 0,3 | 3 |
21. | 10-7/10-7 | Putih kehijauan | 14 | 4,2 | 0,4171 | 0,0966 | - | 4 |
4.2 Pembahasan
Kultur jaringan merupakan teknik memperbanyak tanaman dengan memperbanyak jaringan mikro tanaman yang ditumbuhkan in vitro menjadi tanaman yang sempurna dalam jumlah yang tidak terbatas (Dwidjoseputro 1986).. Dasar dari kultur jaringan ini adalah teori totipotensi sel yang berbunyi “setiap sel organ tanaman akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan di lingkungan yang sesuai. Tujuan dari teknik ini adalah untuk memperbanyak tanaman dengan waktu yang lebih singkat.
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 botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf (Dwidjoseputro 1986).
Berdasarkan teori yang ada dapat dilihat bahwa media merupakan salahsatu sarana yang penting dalam penunjang pertumbuhan. Media yang digunakan dalam praktikum ini yaitu media MS. Pengamatan yang dilakukan selama 4 bulan yaitu dari bulan Maret sampai Bulan Juni. Menunjukkan komposisi media yang baik yang digunakan pada pertumbuhan endosperm biji mahkota dewa yaitu media dengan konsentrasi NAA/BAP 0/10-6 ; 0/10-7 ; 10-7/10-7. Komposisi-komposisi ini dapat ditunjukkan dengan adanya pertumbuha n planlet dan tunas-tunas yang banyak dan daun yang muncul pada pucuk. Biji yang tumbuh sebelum berkembang menjadi planlet ditutupi oleh banyak kalus, warna kalus pun yang didapat beragam ada yang berwarna putih, coklat, dan kehijauan.
Perbedaan warna pada kalus dapat melihat tingkat pertumbuhan. Mula-mula pada pertumbuhan awal, warna yang muncul adalah warna coklat. Warna kalus coklat terbentuk setelah melewati masa elongasi. Setelah masa elongasi warna kalus menjadi coklat terutama pada bagian biji yang mengalami pengirisan. Ini dikarenakan pada bagian pengirisan terbentuk upaya fisiologi yaitu usaha menutupi bekas luka. Bagian luka memiliki jaringan dalam yang terbuka terutama bagian pengisapan haranya lebih mudah menyerap nutrisi dari medium, karena tidak ditupi oleh eksodermis dari bagian biji tersebut.
Menurut Gotama, dkk (1999) di dalam kulit buah mahkota dewa terkandung senyawa alkaloid, saponin, dan flavonoid. Batang mahkota dewa yang bergetah dapat digunakan untuk mengobati penyakit kanker tulang, bahkan bijinya yang dianggap sangat beracun, masih digunakan sebagai obat luar untuk mengobati penyakit kulit. Ini lah yang menyebabkan pada biji mahkota dewa yang masih mengandung eksodermis luar pada biji agak sulit mengisap unsur hara.
Kalus kecoklatan lama kelamaan akan berubah menjadi keputihan yang banyak dan berkerut-kerut. Kalus putih ini tidak hanya menutupi bagian bekas luka saja namun juga hampir keseluruh bagian biji. Kalus putih tersebut akan berubah menjadi kehijauan hingga menyerupai gumpalan hijau. Kalus hijau menandakan perubahan bentuk menjadi planlet. Lama-kelamaan dari bagian yang bergumpalan akan menjadi tunas-tunas yang lama kelamaan akan tumbuh daun, ini disebut planlet.
Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung kehidupan jaringan yang dibiakkan. Yang paling esensial adalah wadah dan media tumbuh yang steril. Media adalah tempat bagi jaringan untuk tumbuh dan mengambil nutrisi yang mendukung kehidupan jaringan. Media tumbuh menyediakan berbagai bahan yang diperlukan jaringan untuk hidup dan memperbanyak dirinya (Gardner 1991). Apabila melakukan gerakan-gerakan selama bekerja di dalam laboratorium, akan mengakibatkan timbulnya suatu awan debu yang hampir tidak tampak. Debu tersebut mengandung spora yang sangat besar jumlahnya. Bila spora ini kontak dengan media kultur yang digunakan dalam pekerjaan tersebut, spora akan tumbuh dengan cepat. Spora dalam beberapa hari akan tumbuh menjadi koloni yang terlihat oleh mata biasa (Wetherel 1982). Untuk membuat media dengan jumlah zat seperti yang ditentukan, diperlukan penimbangan dan penakaran bahan secara tepat (Rahardja 1988).
Media yang cocok adalah komposisi konsentrasi NAA/BAP 0/10-6 dan 0/10-7 ini menunjukan perkembangan pertumbuhan yang sangat pesat dan dapat dilihat dengan planlet yang tumbuh sangat subur. Komposisi BAP berlebih ternyata berpengaruh pada suburnya tingkat pertumbuhan pada pucuk. Planlet dengan kondisi ini memiliki banyak pucuk dengan daun-daun yang banyak pula. Ini menunjukkan pemberian BAP yang lebih tinggi pada pada medium dapat memicu pertumbuhan pucuk. Berdasarkan komposisi ini menunjukkan tingkat sitokinin yang lebih tinggi dibandingkan auksin. Perbandingan sitokinin yang lebih tinggi dibandingkan auksin memacu pertumbuhan pucuk. Planlet yang memiliki pucuk yang subur dan banyak, pertumbuhan akarnya agak lambat. Berdasarkan hasil pengukuran pada komposisi berbanding seimbang dengan kadar besar yaitu NAA/BAP 10-7/10-7yang dapat dilihat adalah kalus yang banyak ini juga berlaku untuk komposisi 10-6/10-7 ; 10-7/10-6. Sedangkan untuk komposisi dengan kadar NAA yang lebih tinggi dapat dilihat bahwa pengukuran akar sangat panjang. Komposisi kontrol (10◦/100) tidak ditemukan perubahan apapun baik pertumbuhan kalus, akar ataupun pucuk selain terjadinya proses elongasi.
Proses penanaman pad kultur ini memerlukan keterampilan. Kultur endosperm biji tidak menggunakan embrio. Oleh karena itu pada persiapan penanaman embrio dari biji dipotong agar yang didapat hanya bagian endospermnya saja. Biji yang dipilih adalah biji yang berasal dari tanaman yang baik. Kontaminasi internal dapat disebabkan buah yang dipakai busuk hal ini berpengaruh pada bijinya.
BAB V
PENUTUP
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
- Pertumbuhan endosperm biji mahkota dewa sangat dipengaruhi oleh komposisi nutrisi yang dikandung oleh medium.
- Medium MS merupakan medium yang cocok untuk pertumbuahan endosperm biji mahkota dewa.
- Kompisisi yang baik untuk pertumbuhan mahkota dewa yaitu NAA/BAP 0/10-7 dan 0/10-6 yang ditandai dengan pertumbuhan planlet dengan tunas dan daun yang banyak.
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan untuk kemajuan praktikum yang akan datang yaitu antara lain :
- Sebaiknya dalam melakukan kultur in vitro endosperm biji mahkota dewa sebaiknya biji yang disiapkan sebagai kultur dalam keadaan bagus dan dari bibit tanaman yang baik. Diusahakan tidak busuk dan kulit luarnya masih dalam keadaan baik.
- Saat melakukan penanaman sebaiknya kulit ari pada biji dikupas secara bersih dan dilakukan pemotongan pada embrionya.
DAFTAR PUSTAKA
Bhojwani, s.s and M. K. Razdan. 1983. Plant Tissue Cultur Theori and Practices. Elvisier Science Publishing Company Inc: New York.
Chawla, H. S. 2004. Introduction Of Plant Biotechnology. 2nd Edt. Science Publishers, Inc. New Hampsher.
Dodds, L. H dan L.W. Roberts. 1983. Exsperimen in Plant Tissue Culture: Cambridage University Press. London. Pp: 178 – 181.
Dixon, R. A and R. A. Gonzales. 1994. Plant cell Culture. Apractical Approach Second Edition. Oxford University Press: Oxford.
Dwidjoseputro D. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia. Jakarta
Eisai Indonesia. 1986. Index tumbuh-tumbuhan Obat Indonesia. P.T. Eisai Indonesia.
Gardner dan Franklin P. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press. Jakarta.
George, E.F dan Sherington, P.D. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture: Handbook and Directory of Commercial Laboratories. Exsegetics. England. Pp: 709 – 820.
Gotama, I. B. I. , Sugiarto, S. , Nurhadi, M. , Widiyastuti, Y. Wahyono, S. , Prapti, I. J., 1999. Inventaris Tanaman Obat Indonesia. Jilid V. Departemen Kes. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan. Jakarta, h. 147-148.
Gunawan, I.W. 1995. Teknik In vitro Dalam Hortikultura. Penerbit Swadaya. Jakarta.
Harmanto, N., 2002 Sehat Dengan Ramuan Tradisional Mahkotadewa. Cetakan Ke empat, Tangerang, PT. Agromedia Pustaka, Jakarta.
Heddy, S. 1986. Hormon Tumbuh. Grafindo Persada: Jakarta.
Larkin P.J. and W.R. Scowcroft. 1981. Somaclonal variation-a novel source of variability from cell culture for plant improvement. Theor.Appl.gen. 60 : 197 -214.
Linacero R and A.W. Vazquez. 1992. Cytogenetic variation in rye regenerated plants and their progenies. Genome 35: 428-430.
Mariska, I., 1987. Konsepsi pelestarian plasma nutfah dengan baikan in vitro. Edisi Khusus Littro 3 (1): 22 - 27.
Muller E, P.T.H Brown., S Hartke and H Lorz. 1990. DNA variation in tissue culture derived rice plants. Theor. Appl. Genet. 80: 673-679.
Pierik RLM. 1999. In vitro culture of higher plants. 4th Edition. USA: Kluwer Academic Publishers.
Rahardja PE. 1988. Kultur Jaringan Teknik Perbanyakan Tanaman Secara Modern. Penebar Swadaya. Jakarta.
Rukmana, R dan Y. Yuniarsih. 2003. Usaha Tani Jeruk Keprok. Aneka Ilmu. Semarang.
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 3. Edisi Bahasa Indonesia. Penerbit ITB, Bandung.
Suryowinoto, M. 1996. Pemuliaan Tanaman Secara In Vitro. Kanisius. Yogyakarta.
Syarifah Iis Aisyah, Surjono H. Sutjahjo, Rustikawati dan Catur Herison . 2009. Induksi Kalus Embriogenik pada Kultur In Vitro Jagung (Zea mays) dalam Rangka Peningkatan Keragaman Genetik Melalui Variasi Somaklonal. ISSN 1411 – 0067 Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia. Edisi Khusus, No. 3 2007, Hlm. 344 - 350 344.
Wattimena, G.A. 1992. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Laboratorium Kultur Jaringan PAU Bioteknologi. IPB. Bogor.
Wetherel DF. 2008. Propagasi Tanaman Secara In Vitro. New Jersey: Avery Publishing Group Inc.
Willadsen, S.M. 1979. A method for culture of micromanipulated sheep embryos and its use to produce monozygotic twins. Nature, 277:298-30
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Comment yach...