Pengaruh kombinasi ZPT terhadap respon pertumbuhan dan perkembangan pada kultur akar dan hipokotil tomat (Lycopersicum esculantum)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Pelaksanaan teknik kultur jaringan ini berdasarkan teori sel seperti yang dikemukakan oleh Shleiden dan Schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan setiap sel,darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai akan dapaat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Teknik kultur jaringan akan dapat berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus, penggunaan organ, penggunaan medium yang cocok, keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik. Meskipun pada prinsipnya semua jenis sel dapat dibutuhkan, tetapi sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem: daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila menggunakan embrio atau bagian-bagian biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi (Hendaryono dan Wijayani).

Produksi bibit melalui kultur jaringan akan menguntungkan untuk diusahakan secara komersial pada tanaman-tanaman yang sulit diperbanyak secara generatif, bibit diperlukan dalam jumlah yang banyak atau tanaman yang berumah dua. Perbanyakan melalui teknologi tersebut dapat memberikan keuntungan antara lain bibit bebas hama penyakit. Penggunaan bibit yang memiliki keseragaman tinggi akan meningkatkan kapasitas produksi dan secara tidak langsung memudahkan kegiatan pengolahan sebagai industri hilir dalam agroindustri.

Tomat merupakan salah satu komoditas yang multiguna, berfungsi sebagai sayuran, bumbu masak, buah meja, minuman, bahan pewarna makanan, sampai pada bahan kosmetik dan obat-obatan. Tomat yang termasuk pada kelompok sayuran mempunyai tingkat komersial tinggi dan dikonsumsi oleh semua kalangan masyarakat, maka perlu diadakan perbanyakan dengan cara cepat dengan hasil yang lebih banyak. Oleh karena itu dilakukan pengujian penanaman tanaman tomat dengan metode kultur jaringan agar dapat memenuhi kebutuhan masyarakat.

1.2  Permasalahan

1.      Bagaimana pengaruh kombinasi ZPT terhadap respon pertumbuhan dan perkembangan pada kultur akar dan hipokotil tomat (Lycopersicum esculantum)?

2.      Faktor – faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada kultur akar dan hipokotil tomat (Lycopersicum esculantum)? 

1.3  Tujuan Percobaan

1.      Mengetahui pengaruh kombinasi ZPT terhadap respon pertumbuhan dan perkembangan pada kultur akar dan hipokotil tomat (Lycopersicum esculantum).

2.      Mengetahui faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada kultur akar dan hipokotil tomat (Lycopersicum esculantum).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.3.1        Botanis Tomat ( Lycopersicum esculantum )

Tanaman tomat diklasifikasikan ke dalam golongan sebagai berikut :

Kingdom         : Plantae

Divisi               : Spermatophyta

Subdivisi         : Angiosperemae

Kelas               : Dicotyledoneae

Ordo                : Tubiflorae

Famili              : Solanaceae

Genus              : Lycopersicum

Species            : Lycopersicum esculantum

Tanaman tomat memiliki akar tunggang, akar cabang, serta akar serabut yang berwarna keputih-putihan dan berbau khas. Perakaran tanaman tidak terlalu dalam, menyebar ke semua arah hingga kedalaman rata-rata 30 – 40 cm, namun dapat mencapai kedalaman hingga 60-70 cm. Akar tanaman tomat berfungsi untuk menopang berdirinya tanaman serta menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah. Oleh karena itu tingkat keseburan tanah dibagian atas sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi buah, serta benih tomat yang dihasilkan ( Pitojo,2005).

Batang tanaman tomat bentuknya bulat dan membengkak pada buku-buku. Bagian yang masih muda berambut biasa dan ada yang berkelenjar. Mudah patah, dapat naik bersandar pada turus atau merambat pada tali, namun harus dibantu dengan beberapa ikatan. Dibiarkan melata, cukup rimbun menutupi tanah. Bercabang banyak sehingga secara keseluruhan berbentuk perdu ( Rismunandar, 2001).

Daun tomat berbentuk oval dengan panjang 20-30 cm. Tepi daun bergerigi dan membentuk celah-celah yang menyirip. Diantara daun-daun yang menyirip besar terdapat sirip kecil dan ada pula yang bersirip besar lagi (bipinnatus). Umumnya, daun tomat tumbuh didekat ujung dahan atau cabang, memiliki warna hijau dan berbulu (Pitojo,2005).

Bunga tanaman tomat bewarna kuning dan tersusun dalam dompolan dengan jumlah 5-10  bunga perdompolan atau tergantung dari varietasnya. Kuntum bunganya terdiri dari 5 helai daun kelopak dan 5 helai mahkota. Pada serbuk sari bunga terdapat kantong yang letaknya menjadi satu dan membentuk bumbung yang mengelilingi tangkai kepala putik. Bunga tomat dapat melakukan penyerbukan sendiri karena tipe bunganya berumah satu. Meskipun demikian tidak menutup kemungkinan terjadi penyerbukan silang (Wiryanta, 2004).

Buah tomat adalah buah buni, selagi masih muda berwarna hijau dan berbulu serta relatif keras, setelah tua berwarna merah muda, merah, atau kuning, cerah dan mengkilat, serta relatif lunak. Bentuk buah tomat beragam: lonjong, oval, pipih, meruncing, dan bulat. Diameter buah tomat antara 2-15 cm, tergantung varietasnya. Jumlah ruang didalam buah juga bervariasi, ada yang hanya 2 seperti pada buah tomat cherry, dan tomat roma atau lebih dari dua seperti tomat marmade yang beruang delapan. Pada buah masih terdapat tangkai bunga yang berubah fungsi sebagai tangkai buah serta kelopak bunga yang beralih fungsi menjadi kelopak bunga ( Pitojo, 2005).

Biji tomat berbentuk pipih, berbulu, dan berwarna putih, putih kekuningan atau cokelat muda. Panjangnya 3-5 mm dan lebarnya 2-4 mm. Biji saling melekat, diselimuti daging buah, dan tersusun berkelompok dengan dibatasi daging buah. Jumlah biji setiap buahnya bervariasi, tergantung pada varietas dan lingkungan, maksimum 200 biji/ buah. Umumnya biji digunakan untuk bahan perbanyakan tanaman. Biji mulai tumbuh setelah ditanam 5-10 hari (Wiryanta,2004).

1.3.2        Kultur Jaringan

Kultur jaringan 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 perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Santoso dan Nursandi (2004) menyatakan bahwa kultur jaringan tanaman adalah salah satu pendekatan budidaya pertanian yang sudah berpijak pada konsep how to create yang melengkapi serta memungkinkan peningkatan efektifitas dan produktivitas cara – cara bertanam tradisional dan konvensional. Pemahaman bahwa jaringan tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang pertama oleh Habelandt (1898), yang berpendapat bahwa setiap sel mempunyai kemampuan untuk tumbuh dan berkembang secara tidak terbatas. Menurutnya sel-sel tanaman dipisahkan dan dikulturkan dalam suatu medium yang mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman, maka sel-sel akan tumbuh secara tidak terbatas dan membentuk individu baru.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit  dikembangbiakan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jarinagn mempunyai beberapa keunggulan, antara lain : mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilakn bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

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

1)      Pembuatan media

2)      Inisiasi

3)      Sterilisasi

4)      Multiplikasi

5)      Pengakaran

6)      Aklimatisasi

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi 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 juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringa yang kaca. Media yang digunakan juga hsrus disterilisasi dengan cara memanaskan nya dengan auotoklaf.

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas. 

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

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar air flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tebung reaksi yang telah di tanami eksplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

Pengakaran adalah fase dimana  eksplan akan menunjukan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan disetiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukan gejala seperti bewarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).

Aklimasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melinndungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemilaharaan bibit generatif.

1.3.3        Kultur Kalus

Kalus merupakan suatu kumpulan sel amorphous (tak terbentuk) yang terjadi dari sel-sel yang membelah diri secara terus menerus dalam keadaan in vitro. Penelitian pembentukan kalus pada jaringan terluka pertama kali dilakukan oleh Sinnott pada tahun 1960. Pembentukan kalus pada jaringan luka dipacu oleh zat pengatur tumbuh auxsin 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 stres (George & Sherrington, 1984). Kalus yang diakibatkan oleh hasil dari infeksi bakteri Agrobacterium tumefaciens disebut tumor.

Kultur kalus adalah suatu usaha untuk memperoleh kalus dari eksplan yang diisolasi dan di tumbuhkan dalam lingkungan terkendali. Kalus diharapkan dapat memperbanyak dirinya (massa selnya) secara terus menerus. Sel penyusun kalus ini berupa sel parenkim yang mempunyai ikatan yang renggang dengan sel-sel lain.

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 embriorid yang nantinya akan dapat membentuk planlet. Untuk memperoleh kalus yang homogen maka harus menggunakan eksplan jaringan yang mempunyai sel-sel yang seragam. Dalam pertumbuhan kalus, citodeferensiasi terjadi untuk membentuk elemen trachea, buluh tapis, sel gabus, sel sekresi dan trikoma. Kambium dan periderm sebagai contoh dari proses hitogenesis dari kultur kalus. Tanaman kecil dari pembelahan sel-sel membentuk meristemoid atau nodul vaskular yang nantinya menjadi pusat dari pembentukan tunas apikal, primordial akar atau embriorid.

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 rendah (friable). Warna kalus dapat bermacam-macam tergantung dari jenis sumber eksplan ini diambil, sepertiwarna kekuning-kuningan, putih, hijau, kuning kejingga-jinggan (karena adanya pigmen antosianin ini terdapat pada kalus korteks umbi wortel).

Kultur kalus, kalus homogen yang tersusun atas sel-sel jarang dijumpai kecuali pada kultur sel Agave dan Rosa (Narayanaswany, 1997 dalam Dodds & Robert, 1983). Untuk memperoleh kalus yang homogen maka harus menggunakan eksplan jaringan yang mempunyai sel-sel yang seragam. Dalam pertumbuhan kalus, citodiferensiasi terjadi untuk membentuk elemen trachea, buluh tapis, sel gabus, sel sekresi dan trikoma. Kambium dan periderm sebagai contoh dariproses hitogenesis dari kultur kalus. Tanaman kecil dari pembelahan sel-sel membentuk meristemoid atau nodul vaskular yang nantinya menjadi pusat dari pembentukan tunas apikal, primordial akar atau embriorid.

Medium untuk indduksi kalus yang paling banyak digunakan adalah medium MS sedangkan medium deferensiasi untuk menumbuhkan tunas dan akar yaitu medium WPM.

1.3.4        Kultur Akar

Kultur akar adalah pemeliharaan jaringan akar tumbuhan dalam media dan lingkungan terkendali sehingga dapat tumbuh dan berkembang sebagaimana di alam bebas. Kultur akar yang sudah diisolasi pada umumnya memiliki sifat-sifat morfologi yang sama seperti akar yang terdapat pada tanaman. Pada ujung akar juga terdapat quiscent center dan pola penyebaran pembuluh yang spesifik dari spesies, masih dipertahankan. Cabang-cabang lateral terbentuk dan dapat dimanipulasi dengan penambahan hara tertentu dan penyinaran. Banyak sifat-sifat fisiologi akar yang terdapat pada akar in vivo, masih diperlihatkan juga oleh akar yang dikultur secara in vivo, misalnya produksi alkaloid, anabasine dan nikotin.

            Beberapa kultur akar ada yang agak menyimpang dari genotipe asalnya. Perubahan kromosom memang pernah ditemui pada kultur akar serealia. Mudah atau sukarnya inisiasi suatu kultur akar, tidak dapat diramalkan berdasarkan sifat-sifat taksonomi. Akar-akar yang sudah diisolasi biasa ditumbuhkan dalam media cair dengan pengocokan perlahan-lahan. Pertumbuhan yang maksimum dapat dicapai dengan memberikan garam mikro dan makro. Memperoleh pertumbuhan akar tomat yang lebih baik bila diberikan ion yodium. Besi harus diberikan dalam bentuk khelat. Media yang kehabisan unsur besi tidak dapat menyokong pertumbuhan akar yang baik.

            Penambahan auksin dan sitokinin tidak selalu dibutuhkan, terutama sitokinin. Diduga bahwa sitokinin sudah diproduksi oleh akar dan penambahan sitokinin eksogen tidak perlu. Auksin dibutuhkan oleh akar tanaman pinus dan beberapa suku Graminae, tetapi menghambat dalam kultur akar tomat. Giberelin dapat merangsang akar pada kultur yang diinisiasi dari kultivar yang kerdil, sedangkan pada kultivar normal giberelin tidak berpengaruh.

BAB III

METODE KERJA

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

   Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu botol-botol kultur, botol aquabides, petridisk, pipet tetes, gelas ukur, beaker glass 1000 ml, beaker glass 500 ml, pinset, pisau, mata pisau scalpel, scalpel, pinset, aluminium foil, karet gelang, lampu spirtus, gelas ukur, kertas sampul, hot plate, magnetik stirer, timbangan analitik, ember, plastik wayang, sprayer, autoklaf, sprayer, batang pengaduk, kertas tissu, pH uneversal, keranjang botol, selotif bening dan LAFC.

3.1.2 Bahan-bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu : biji tanaman tomat            (Lycopersicum esculantum), medium MS dan kelengkapannya, agar, sukrosa, alkohol 96 %, alkohol 70 %, detergen, air destilata steril.

3.2. Cara Kerja

3.2.1. Pembuatan Stok

Bahan-bahan kimia mikronutrien ditimbang dengan timbangan analitik masing- masing sebanyak:

1.      Stok A = komposisinya NH₄CO₃ 16,5 gram

2.      Stok B = komposisinya KNO₃19 gram

3.      Stok C = komposisinya CaCl₂2H₂o 4,4 gram

4.      Stok D = komposisinya KH₂PO₄ 1,7 gram + NAA 10^-3

5.      Stok E = komposisinya MgSO₄ 7H₂o 3,7 gram

6.      Stok F = komposisinya komposisinya Na EDTA 0,373 gram + F₂SO₄7H₂O 0,278 gram + BAP 10^-3

7.      Stok G = komposisinya MnSO₄ 4H₂O 2,23 gram + Kl 0,083 gram + H₃BO₃ 0,62 gram + ZnSO₄ 5H₂O 0,0025 gram + COCl₂ 6H₂O 0,0025 gram

8.      Stok H = komposisinya nicotinic acid 0,005 gram + pyridoxine- HCL 0.005 gram + Thiamine- HCL 0,01 gram + myo- inosol 1 gram + glysine 0,02 gram

Bahan-bahan pada masing-masing stok di atas dimasukan ke dalam gelas beker dan ditambahkan akuades sebanyak 100ml. Larutan yang sudah jadi ditambahkan akuades sampai volume 500 ml, kemudian botol-botol akuades ditutup rapat, kemudian diberi label.

3.2.2. Pembuatan Media

Gula ditimbang sebanyak 30 gram dan dilarutkan ke dalam 500 ml akuades. Stok A,B,C,D,E,F dan H dipipet masing 10 ml dan stok G 1 ml dan zat pengatur tumbuh (ZPT) dengan kombinasi BAP 10^-5(2,5 ml), BAP 10^-6(0,25 ml), NAA 10^-5(2,5 ml), dan NAA 10^-6(0,25 ml) dilarutkan dalam larutan gula sehingga merata dengan menggunakan stirrer.

Agar-agar ditimbang sebanyak 7 gram dan dilarutkan ke dalam 500 ml akuades, kemudian dipanaskan dan dilarutkan dengan menggunakan stirrer hingga terlarut sempurna. Larutan gula, stok dan zat pengatur tumbuh yang telah dibuat dicampurkan ke dalam larutan agar, ditepatkan hingga 1000 ml. Larutan kemudian diatur pH-nya antara 5,6-5,8 dengan penambahan KOH 1 N atau HCL 1 N. Larutan dimasukan ke dalam botol kultur.

3.2.3. Sterilisasi Alat

Alat-alat yang akan digunakan dalam kultur jaringan seperti : gelas beaker, botol selai, petridish, pinset, cawan petri, scalpel, alumunium foil, kertas saring, dll di bungkus kedalam kantong plastik putih dan ujung kantong diikat dengan karet. Setelah itu semua alat di masukan kedalam otoklaf yang sebelumnya telah diberi air sebatas ansang.

3.2.4. Pembenihan Eksplan

Sebelum membenihkan biji tomat, terlebih dahulu dilakukan sterilisasi ruang tanam dengan menyemprotkan ruang tersebut dengan alkohol 70 %. Selanjutnya alat-alat transfer seperti pinset, pisau scaple, cawan petri, botol pembenihan yang diisi dengan kapas basah, dan alat lain yang dibutuhkan ditempatkan di dalam LAFC dan dilakukan penyinaran dengan lampu UV untuk sterilisasi lanjutkan selama 45-60 menit. Setelah semua alat siap kemudian pembenihan dilakukan dengan cara mengambil biji dari buah tomat dan membersihkan daging buah yang melekat pada biji tomat kemudian biji tersebut ditanam pada botol pembenihan dengan menggunakan teknik aseptik. Penanaman dilakukan setelah hasil pembenihan telah tumbuh kira-kira 5 - 7 hari.

3.2.4. Penanaman Eksplan

               Sebelum menanam, terlebih dahulu dilakukan sterilisasi ruang tanam dengan menyemprotkan ruang tersebut dengan alkohol 70 %. Selanjutnya alat-alat transfer seperti pinset, pisau scaple, cawan petri, botol kultur, media dan alat lain yang dibutuhkan ditempatkan di dalam LAFC dan dilakukan penyinaran dengan lampu UV untuk sterilisasi lanjutkan selama 45-60 menit. Kemudian eksplan yang sudah disterilisasikan ditanam dengan cara mengambil mengambil organ akar dan hipokotilnya saja dan dimasukkan kedalam botol kultur yang telah berisi media tanam, lalu botol kultur ditutup dengan alumunium foil yang diikat menggunakan karet gelang dengan rapat dan kedap udara sehingga tidak terjadi kontaminasi pada hasil yang telah dikerjakan. Botol - botol yang sudah ditanami eksplan ditempatkan diruang inkubasi selama 7 hari dan dilakukan pengamatan setiap hari untuk mengetahui respon eksplan yang ditanam pada medium yang digunakan.

3.3. Parameter Pengamatan Kultur Kalus :

- Waktu Muncul Kalus

               Hari munculnya kalus diamati setiap hari setelah diadakan praktikum kultur jaringan tersebut.

- Warna dan Teksture Kalus

- Kultur Organ

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No	Tanggal	Kegiatan	Hasil
1.	4 Maret 2010	Asistensi Pengenalan alat	-          Para asisten memberikan penjelasan mengenai praktikum kultur jaringan dan memperkenalkan alat dan bahan yang akan digunakan. -          Mengenal alat-alat laboratorium yang akan digunakan untuk praktikum kultur jaringan serta fungsi alat yang digunakan.
2.	11 Maret 2010	-          Sterilisasi Alat Kultur Jaringan	-          Mensterilisasikan alat-alat yang digunakan menjadi steril, dengan cara menyiapkan semua alat kemudian dibungkus dalam kantong plastik putih, alat-alat tersebut seperti : botol selai, botol aquabides yang telah diisi akuades, cawan petri, gelas beaker, pinset, alumunium foil, kertas saring dll. Setelah itu semua alat dibungkus dan diikat dengan karet.
3.	17 Maret 2010	-          Sterilisasi alat kultur jaringan	-          Semua alat yang telah dibungkus dimasukan kedalam otoklaf yang telah di beri air sebatas angsang kemudian sterilisasi alat di tunggu selama 15-30 menit.
4.	18 Maret 2010	-          Pembuatan stok media -          Pembuatan ZPT
5.	25 Maret 2010	-          Pembuatan media	-          Agar-agar ditimbang -          Sukrosa(gula) ditimbang sebanyak 30 gram -          Pelarutan semua bahan dengan akuades -          Pemanasan larutan hingga mendidih -          Media dicamurkan dengan stok ABCDEF -          Konsentrasi NAA dan BAP 10-6 dan 10-5 -          Pengukuran pH media -          Pemasukan media kedalam botol selai -          Media di bungkus ke dalam kantong plastik putih dan diikat dengan karet -          Setelah itu media disterilisasi bersih
6.	12 April 2010	-          Penanaman kultur organ akar dan hipokotil	-          Penanaman dari organ akar dan hipokotil akar biji tomat
7.	29 April 20 10	-          Pengamatan Media	-          Pengamatan pada konsentrasi N/B o/10-5 dan 10-5/0 hasilnya pada  konsentrasi N/B 0/10-5 akar tampak semakin panjang
8.	6 Mei 2010	-          Pengamatan	-          Kalus terbentuk pada konsentrasi N/B 10-6/10-6 dan 10-5/10-5
9.	13 Mei 2010	-          Pengamatan 1 -          Pengamatan 2	-          Pengamatan pada konsentrasi N/B 0/10-5 10-5/0 hasilnya pada konsentrasi N/B 0/10-5 hipokotil tampak semakin panjang pada konsentrsi N/B 10-5/0 akar tampak semakin panjang. -          Kalus semakin banyak
10.	20 Mei 2010	-          Pengamatan	-          Organogenesis semakin panjang, kalus semakin banyak
11.	17 Juni 2010	-          Pengamatan	-          Organogenesis semakin panjang dan kalus bertambah semakin banyak
12.	24 Juni 2010	-          Panen dan penimbangan Berat Basah (BB)	-          Berat BAsah Konsentrasi N/B : 10-5/0 = 0,0075 0/10-5 = 0,0188 10-5/10-5 = 0,0132 10-6/10-6 = 0,0144 -          Panjang pertumbuhan akar dan batang konsentrasi 10-5/0 = 0,0038 0/10-5 = 0,0197 10-5/10-5 = 0,0115
13.	29 Juni 2010	-          Penimbangan berat Kering (BK)	~  Konsentrasi N/B :    10-5/10-5 = 0,0088             0,0135      0/10-5 = 0,0107           0,0028      10 -6 /10- 6 = 0,0130              0,0103      10 -5 /0 = 0,0050            0,0019

4.2 Pembahasan

Kultur jaringan 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. Dalam hal ini eksplan yang digunakan adalah organ akar dan hipokotil tanaman tomat.

Teknik perbanyakan tanaman ini hampir sama dengan teknik perbanyakan tumbuhan dengan cara kultur jaringan lainnya. Media yang digunakan adalah media MS (Murashige Skoog) yang merupakan media yang umum digunakan untuk melakukan kultur pda beberapa tanaman, terutama pada tanaman herbaceous. Media ini mempunyai konsentrasi garam-garam mineral yang tinggi dan senyawa N dalam bentuk NO3- dan NH4+. Pada medium ini ditambahkan pula zat pengatur tumbuh berupa BAP dan NAA dengan konsentrasi tertentu, yaitu BAP10^-5, BAP 10^-6, NAA 10^-5 dan NAA 10^-6.

Praktikum ini telah dilakukan selama 3x, karena pada praktikum pertama eksplan yang ditanam terkontaminasi oleh mikroba sehingga eksplan yang ditanam mati. Pada praktikum penanaman pertama, kontaminasi yang terjadi hanya mencapai 85 %, dimana ada 27 botol yang ditanam dan hanya tersisa 4 botol. Kontaminasi yang terjadi disebabkan oleh beberapa faktor antara lain eksplan. Eksplan yang mengandung atau terinfeksi virus atau jamur akan menyebabkan kontaminasi pada tahap pertumbuhan. Meskipun pada masa awal setelah penaburan tidak terjadi kontaminasi, beberapa bulan berikutnya pertumbuhan jamur terlihat.

Selain itu, faktor sterilisasi ruangan juga sangat menentukan terhadap kontaminasi. Ruangan yang sudah steril dapat saja berubah menjadi tidak steril pada saat musim hujan, sehingga dapat membawa masuknya bakteri dan jamur dari luar, serta dapat membawa masuknya bakteri dan jamur dari luar, serta dapat menigkatkan kelembaban yang akan mempercepat perkembangan mikroorganisme (Sunarjono, 2002).

Pada penanaman kedua eksplan yang ditanam mengalami kontaminasi 100%, dimana ada 27 botol yang di tanam dan tersisa 0 botol. Oleh karena itu pengamatan tetap menggunakan eksplan pada penanaman pertama. 

Respon perubahan eksplan yaitu eksplan berubah dari putih kekuningan menjadi coklat pada bagian bekas pemotingan dan menjadi putih kekuningan pada bagian yang tidak mengalami kelukaan. Pada pengamatan 2 minggu setalah kultur, eksplan melebar dan mengkerut, dan beberapa minggu kemudian terbentuk kalus pada konsenterasi ZPT NAA/BAP 10^-5/10^-5 dan 10^-6/10^-6. Terbentuknya kalus disebabkan karena adanya pengaruh konsenterasi ZPT yang diberikan pada media penanaman. Konsenterasi yang tinggi antara auksin dan sitokinin dapat memicu stress pada perkembangan sel eksplan sehingga massa sel berdiferensiasi secara tidak terorganisir dan mengakibatkan terbentuknya kalus.  Selain itu pembentukan kalus dapat disebabkan karena adanya rangsang luka. Rangsang tersebut menyebabkan kesetimbangan pada dinding sel yang berubah arah, sebagian protoplas mengalir keluar sehinnga mulai terbentuk kalus.  

Kalus adalah suatu kumpulan sel amorphous yang terjadi dari sel-sel jaringan yang membelah diri secara terus- menerus. 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 (Dodds dan Roberts, 1983). Tujuan kultur kalus adalah untuk memperoleh kalus dari eksplan yang di isolasi dan ditumbuhkan dalam lingkungan terkendali. Kalus di harapkan dapat memperbanyak dirinya (masa sel) secara terus menerus.

Warna kalus yang terbentuk yaitu putih kekuningan, dengan tekstur agak renggang. Menurut Yustina (2003) kerapatan kalus sangat dipengaruhi oleh jumlah ZPT yang diberikan. Semakin tinggi konsenterasi ZPT yang diberikan maka semakin kompak tekstur kalus yang terbentuk. Hal tersebut terbukti pada hasil penelitian kali ini yaitu tekstur yang terbentuk pada konsenterasi ZPT  NAA/BAP 10^-6/10^-6 lebih kompak jika dibandingkan dengan kalus yang terbentuk pada konsenterasi ZPT  NAA/BAP 10^-5/10^-5

Pada konsenterasi ZPT NAA/BAP 0/10^-5 dan 10^-5/0, menunjukan respon yang berbeda terhadap perkembangan dan pertumbuhan eksplan. Respon tersebut berupa langsung terbentuknya organ (organogenesis) pada hasil pertumbuhan eksplan akar dan hipokotil tomat. Pada konsenterasi ZPT NAA/BAP 0/10^-5 , memberikan respon berupa langsung terbentuknya organ kearah pertumbuhan tunas. Sebaliknya  pada konsenterasi ZPT NAA/BAP 10^-5/0 , organ yang terbentuk berupa pertambahan panjang akar. Hal tersebut dipicu oleh konsentrasi ZPT yang diberikan tersebut. Pada konsenterasi  ZPT   NAA/ BAP  0/10^-5 , kandungan sitokinin lebih tinggi dibandingkan kandungan auksin, sehingga sitokinin lebih banyak bekerja menginduksi pertumbuhan tunas dibandingkan auksin yang menginduksi akar sehingga pertumbuhan tunas lebih panjang dibandingkan pertumbuhan akar. Sebaliknya pada konsenterasi ZPT NAA/BAP 10^-5/0, pertumbuhan akar lebih panjang dibandingkan pertumbuhan tunas karena kandungan auksin lebih tinggi dibandingkan sitokinin. Menurut Pierik (1987) saat tumbuhnya akar juga dipengaruhi pertumbuhan tunas,tunas tumbuh dengan baik memacu pertumbuhan akar, apabila pertumbuhan tunas terhambatnya maka pertumbuhan akar pun terhambat.

Pada umumnya untuk eksplan yang mempunyai cambium tidak perlu penambahan ZPT untuk menginduksi: terbentuknya kalus secara alamiah jaringan berkambium yang mengalami luka akan kalus untuk menutupi luka yang terbuka. Namun pada kalus lain, menurut  Kordan (1959 dalam Dodds & Robert, 1983) keberadaan cambium 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 eksplan yang digunakan. Pembelahan sel didalam eksplan dapat terjadi tergantung dari ZPT yang digunakan, seperti :

1.          Auxin

2.          Sitokinin

3.          Auxin dan sitokinin

4.          Ekstrak senyawa organic komplek alamiah

ZPT BAP merupakan ZPT yang mengandung hormone sitokinin. Hormon ini mengandung peranan yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman yang dikulturkan, namun cepat atau lambatnya respon yang diberikan oleh tanaman tergantung pada takaran masing-masing zat pengatur tumbuh itu sendiri.

Selain itu, jenis dan konsentrasi hormone, jenis asam asam amino serta rasio auksin dan sitokini sangat menentukan dalam menginduksi pembentukan kalus. Zat pengatur tumbuh golongan sitokinin berfungsi dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis dan kombinasi keduanya akan menace pertumbuhan kalus pada tanaman yang dikulturkan.

Berdasarkan kebutuhan akan zat pengatur tumbuh untuk membentuk kalus, jaringan tanaman digolongkan dalam 4 kelompok:

1.      Jaringan tanaman yang membutuhkan hanya auksin selain gula dan garam-garam mineral untuk dapat membentuk kalus seperti : umbi artichoke.

2.      Jaringan yang memerlukan auksin dan sitokinin selain gula dan garam-garam mineral seperti : empulur tembakau.

3.      Jaringan yang tidak perlu auksin dan sitokinin, hanya gula dan garam-garam mineral seperti : jaringan cambium.

4.      Jaringan yang membentuk hanya sitokinin, gula dan garam-garam mineral seperti parenkim dan xylem akar turnip.

Pada 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 tanaman yang di pakai

4.      Jenis tanaman.

Suatu sifat yang diamati dari jaringan yang membentuk kalus adalah bahwa pembelahan sel tidak terjadi pada semua sel dalam jaringan asal, tetapi hanya sel dilapisan perisfer yang membelah terus menerus sedangkan sel-sel ditengah tetap quiescent.

Faktor-faktor yang menyebabkan inisiasi pembelahan sel hanya terbatas di bagian lapisa luar dari jaringan kalus, adalah :

1.          Ketersediaan oksigen yang lebih tinggi

2.          Keluarnya gas CO2

3.          Ketersediaan hara yang lebih banyak

4.          Penghambat yang bersifat folatik lebih cepat menguap

5.          Cahaya

Eksplan batang, akar dan daun menghasilkan kalus yang heterogen dengan berbagai macam sel. Kadang-kadang yang kelihatannya seragam histologinya seperti pembuluh tembakau, ternyata menghasilkan kalus dengan sel yang mempunyai DNA yang berbeda yang mencerminkan level ploidi yang berbeda. Begitupun pada kultur akar kalus yang dihasilkan dapat berupa campuran sel dengan tingkat ploidi yang berbeda.

Sel-sel yang heterogen dari jaringan yang kompleks menunjukan 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 dalam media.

Sel heterogen berasal dari materi asal yang heterogen pula, atau dapat terjadi karena masa kultur yang panjang melalui sub kultur yang berkali-kali. Perubahan yang terjadi dapat merupakan : abrasi kromosom, endo-reduplikasi yang menghasilkan poloploidi, amplifikasi gen : jumlah gen untuk suatu sifat tertentu per genome haploid bertambah, hilangnya suatu gen (delation), mutasi gen, transposisi urutan DNA (DNA sequences transposition).

Kecepatan perubahan-perubahan dalam kromosom ini tergantung juga dari macam media yang digunakan, serta jenis tanamannya. Ketidak stabilan kromoson ini menyulitkan aplikasi kultur kalus untuk perbanyakan maupun untuk produksi bahan-bahan atau persenyawaan sekunder. Sebaliknya ketidak stabilan tersebut dapat digunakan dalam seleksi dan pemuliaan in vitro, untuk memperoleh sifat-sifat baru yang menguntungkan seperti resistensi terhadap penyakit, hilangnya morfologi yang memang tidak diinginkan seperti duri atau warna pada bunga.

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan pengamatan, dapat diambil kesimpulan, antara lain :

1.      Konsentrasi ZPT sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan kalus pada eksplan akar dan hipokotil tomat.

2.      Semakin tinggi konsentrasi ZPT maka kalus yang terbentuk akan semakin kompak dan semakin banyak

3.      ZPT BAP merupakan ZPT yang mengandung hormone sitokinin yang memegang peranan yang sangat penting untuk mengatur pertumbuhan tanaman berupa penginduksian pertumbuhan tunas.

4.      ZPT NAA merupakan ZPT yang mengandung hormone auksin yang memegang peranan yang sangat penting untuk mengatur pertumbuhan tanaman berupa penginduksian pertumbuhan akar.

5.      Semakin tinggi kadar BAP yang diberikan maka pertumbuhan akar pada eksplan akan semakin panjang (organogenesis).

6.      Semakin tinggi kadar NAA yang diberikan maka pertumbuhan tunas pada eksplan akan semakin panjang (organogenesis).

7.      Kadar auksin dan sitokinin yang diberikan dalam jumlah yang sama besar maka dapat menyebabkan deferensiasi sel menjadi tidak terorganisir (stress), sehingga menginduksi pertumbahan kalus.

DAFTAR PUSTAKA

Damayanti, F. 2004. Seleksi In Vitro Tanaman Abaka (Musa textilis Nee) Dengan Filtrat Fusarium oxysporum Untuk Ketahanan Terhadap Penyakit Layu Fusarium: Jurnal Bioscientiae. Vol 1. No. 2: 11-12 http://bioscientiae.tripod.com.

Munarso, Y. P; Iswari S. Dewi dan Suwarno. 2008. Regenerasi Tanaman Dengan Kultur Anter Beberapa Persilangan Padi Hibbrida: Jurnal Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. Vol. 27. No.1.

Nisa, C dan Rodinah. 2005. Kultur Jaringan Beberapa Kultivar Buah Pisang (Musa paradisiacal L) Dengan Pemberian Campuran NAA dan Kinetin: Jurnal Bioscientiae. Vol 2. No. 2: 23-36. http://bioscientiae.tripod.com.

Panitia F-EX KIR SMANSA. 2005. http://nicedaysblue.byethost16.com/jm/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=22.

Pitojo, S, 2005. Benih Tomat. Kanisius, Yogyakarta.

Purnamaningsih, R. 2006. Induksi Kalus dan Optimasi Regenerasi Empat Varietas Padi Melalui Kultur In Vitro: Jurnal Agrobiogen. Vol. 2. No. 2: 74-80.

Rismunandar, 2001. Tanaman Tomat. Sinar Baru Algensindo, Bandung.

Syahid, S.F dan Herman. 2007. Pengatur Tumbuh Terhadap Pembentukan Pertumbuhan Serta Kandungan Sinensetin Dalam Kalus Pada Tanaman Kumis Kucing (Ortosiphon aristatus): Jurnal littr. Vol. 13. No.2: 15-20.

Syahid, S. F dan N. N. Kristina. 2007. Induksi dan Regenerasi Kalus Keladi Tikus (Typonium flagelliforme. Lodd) Secara In Vitro: Jurnal littr. Vol. 13. No. 4: 142-146.

Winata, L. G. 1992. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Dirjen Perguruan Tinggi PAK Bioteknologi IPB. Bogor. 43-101.

Wiryanta, W.T.B, 2004. Bertanam Tomat. Agromedia Pustaka, Jakarta.

Yustina. 2003. Kultur Jaringan Cara Memperbanyak tanaman Secara Efisien. Agromedia Pustaka: Jakarta.