Prinsip dasar kultur jaringan

Prinsip dasar kultur jaringan - Kultur jaringan sesuai dengan definisinya sebagai teknik budidaya sel, jaringan, dan organ tanaman dalam suatu lingkungan yang terkendali dan dalam keadaan aseptik atau bebas mikroorganisme, mengandung dua prinsip dasar yang jelas yaitu; 1) Bahan tanam yang bersifat totipoten dan 2) budi daya yang terkendali.

 

image source : ghinaghufrona.blogspot.com

1) Bahan tanam yang bersifat totipotensi.

Konsep dasar ini adalah mutlak dalam pelaksanaan kegiatan kultur jaringan karena hanya dengan sifat totipotensi ini, sel, jaringan, organ yang digunakan akan mapu tumbuh dan berkembang sesuai arahan dan tujuan budidaya in vitro yang dilakukan. Umumnya sifat totipotensi lebih banyak dimiliki oleh bagian tanaman yang masih juvenil, muda, dan banyak dijumpai pada daerah-daerah meristem tanaman. Tetapi tidak menutup kemungkinan bagian tanaman yang sudah dewasa bila mendapat lingkungan yang cocok akan bertotipotensi sehingga mampu tumbuh dan berkembang. Pada keadaan tersebut bisa terjadi karena pada keadaan in vitro tanaman mampu melakukan aktifitas dediferensiasi yaitu proses perkembangan balik dari bagian dewasa tanaman menjadi sekolompok sel yang terus menerus membelah (disebut kalus) atau bisa pula menjadi zigot. Selain itu juga dapat terjadi rediferensiasi yaitu proses tumbuh dan berkembangnya kembali kalus atau zigot tersebut tumbuh dan berkembang membentuk spesialisasi ke arah terbentuknya akar, daun atau tunas hingga menjadi tanaman lengkap.

Kondisi totipotensi bahan tanam antara satu tanaman dengan tanaman yang lain sangat berbeda, bahkan perbedaan juga mungkin terjadi pada satu tanaman yang sejenis. Perbedaan dalam hal cara, waktu dan musim pengambilan bahan tanam juga memberi pengaruh pada keberhasilan kegiatan kultur jaringan. Penanganannya ada yang mudah dan adapula yang sangat sulit. Yang banyak dilakukan dan dianggap relatif mudah misalnya tanaman wortel, beberapa jenis anggrek, bawang, tembakau, pisang. Beberapa yang dikenal sulit misalnya mangga, salak, bambu dan tanaman lain yang umumnya mengandung fenolat tinggi atau bisa juga rendah kemampuan berdiferensiasi dan rediferensiasinya.

Bahan tanam yang sementara ini umum digunakan dalam kegiatan kultur jaringan dan sering terbukti dapat tumbuh dan berkembang adalah:

i)                    Sel, bahan ini biasanya ditanam dalam bentuk suspensi dengan kepadatan yang telah ditentukan. Paling umum sel-sel ini diambil dari kalus, agar membentuk agregat kecil atau sel tunggal maka kalus dimasukkan dalam media cair kemudian disentrifugasi berulang atau bisa juga dengan prosedur enzimatik.

ii)              Protoplas, bahan ini biasanya juga ditanam dalam bentuk suspensi dengan kepadatan yang telah ditentukan. Mesofil daun, teras batang, kalus adalah bagian tanaman yang umum dipakai sebagai sumber propolas. Untuk mendapatkan suspensi protoplas harus digunakan medium yang mengandung enzim (enzimztic medium), proses pencucian dengan medium pencuci (washing medium), sentrifugasi dan kemudian purifikasi.

iii)     Jaringan meristem, adalah merupakan jaringan tanaman yang terdapat pada daerah-daerah pertumbuhan. Ciri jaringan ini tersusun oleh sekelompok sel yang terus menerus membelah, sehingga belum ada spesialisasi bentuk dan fungsi dari sel-sel yang menyususnnya. Pada derah apikal meristem ada daerah yang sangat kecil terdiri dari sel-sel yang sangat progresif sebagai titk pertumbuhan dan dikenal sebagai meristem dome. Meristem ini hanya dapat diisolasi di bawah mikroskop dan terbukti baik sebagai bahan untuk mendapat tanaman yang bebas bakteri dan virus.

iv)       Kalus, adalah merupakan masa sel yang aktivitas pembelahannya tidak terkendali dan belum terdiferensiasi. Sel-sel ini secara alamiah muncul dan tumbuh akaibat proses perlakuaan atau akibat perlakuan tertentu dalam kultur jaringan. Bahan ini sangat potensial untuk digunakan dalam berbagai kegiatan kultur lanjutan.

v)               Organ, bahan ini adalah bahan yang paling umum digunakan dalam kegiatan kultur jaringan. Bahan ini meliputi: daun, batang, akar, biji, tunas, embrio, anther, kepala sari, dan lain sebagainya. Bahan-bahan ini ada yang memang langsung digunakan untuk mendapatkan produk yang diinginkan tetapi ada juga yang hanya digunakan sebagai bahan kultur awal sehingga hanya sebagai jalan untuk mendapatkan organ juvenil, atau kalus yang umumnya relatif bersifat meristematik dan steril.

2)      Budidaya yang terkendali.
Sifat bahan yang totipotensi saja tidak cukup intuk kesuksesan kegiatan kultur jaringan. Keadaan media tempat tumbuh, lingkungan yang mempengaruhinya (kelembaban, temperatur, cahaya) serta keharusan sterilitas adalah hal mutlak yang harus terkendali.

Konsep dasar yang kedua ini harus difahami benar. Informasi mengenai kultur yang akan dilakukan harus banyak dicari. Mulai dari media dasar apa yang digunakan, perlu modifikasi atau tidak, bagaimana komponen dan takaran vitamin yang ditambahkan, mau padat atau cair, akan ada perlakuan hormon atau tidak, berapa konsentrasi yang digunakan, hormon tunggal atau kombinasi, berapa pH media, seberapa banyak akan dibuat dan lain sebagainya. Pertanyaan-pertanyaan seperti ini layak dilakukan dan harus dicari jawabannya sebelum melangkah pada kegiatan teknisnya.

Agar pengaruh lingkungan terkendali maka harus ditentukan bagaimana pencahayaan yang diperlukan, baik dari intensitas maupun periodisasi pencahayaannya. Pastikan dan catat fluktuasi perubahan temperatur ruangan kultur, sesuaikan dengan kebutuhan yang diperlukan. Pada laboratorium-laboratorium yang maju pengadaan generator untuk mengantisipasi terjadinya gangguan aliran listrik umumnya sangat prioritas. Sedangkan untuk menjamin sterilitaskegiatan kultur jaringan yang terdiri dari sterilitas bahan tanam, media tanam, alat-alat, ruang tabur, laminar air flow, ruang inkubator, ruang kultur dan lain-lain dilakukan secara spesifik.

Untuk bahan tanam umumnya sterilisasi dilakukan dengan menggunakan bahan kimia misalnya: alkohol, kalsium hipoklorit, Natrium hipoklorit, Hidrogen peroksida, Merkuri klorid, Fungisida, Bakterisida, Betadin, Bayclin. Konsentrasi yang digunakan dan lamanya perendaman antara satu dengan yang alinnya  berbeda-beda, ada yang digunakan pada konsentrasi yang rendah karena sangat beracun (mercury clorid) hanya diperlukan 0,1-0,2 persen dengan lama perendaman 10-20 menit. Sedangkan alkohol yang diperlukan  berkonsentrasi 70 % dan lama perendamannya hanya ½ hingga 1 menit saja. Namun demikian penentuan sterilan, konsentrasi dan lamanya perendaman ditentukan oleh keadaan dari bahan tanam. Seringkali diperlukan kajian tersendiri untuk dapat menentukan bahan sterilan, konsentrasi dan lamanya perendaman. Tahapan ini penting menjadi perhatian karena kecorobohan akan membawa keadaan bahan tanam tidak steril atau rusak hingga tidak tumbuh.

Untuk sterilisasi peralatan dan media yang hendak dipakai biasanya dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut Autoclave. Alat ini bekerja atas dasar temperatur dan tekanan. Ada yang kerjanya menggunakan listrik dan ada pula yang menggunakan kompor gas. Temperatur yang digunakan untuk sterilisasi adalah 121^о C dengan tekanan antara 15 – 18 psi (pounds per squar inch) selama 15 menit. Sedangkan sterilisasi ruang transfer/penabur, ruang inkubasi, ruang kultur umumnya dilakukan dengan menggunakan sinar ultra violet. Khusus untuk laminar air flow biasanya sebelum penggunaan dibersihkan dengan alkohol 70 % kemudian lampu ultra violet dinyalakan selama 1 – 2 jam.

Perpaduan prinsip bahan tanam yang totipoten dan budidaya yang terkendali harus pula diimbangi penguasaan teknik prosedur kerja yang baik. Kehati-hatian, kecermatan, kketekunan dan usaha preventif menjaga kemungkinan terjadinya kontaminasi adalah sikap yang sangat penting dikembangkan dalam kegiatan ini.

Posted by Unknown on - Rating: 4.5

Title : Prinsip dasar kultur jaringan
Description : Prinsip dasar kultur jaringan - Kultur jaringan sesuai dengan definisinya sebagai teknik budidaya sel, jaringan, dan organ tanaman dalam s...

Tweet