Senin, 30 November 2009

KULTUR JARINGAN TANAMAN JARAK (Jatropha curcas L.)

ABSTRAKSI

Kegiatan PKL merupakan salah satu cara agar mahasiswa dapat memahami lebih jauh tentang apa yang telah dipelajari selama mengikuti perkuliahan. Kegiatan PKL merupakan Kurikulum Program Pendidikan Diploma IV Agrobisnis Pertanian Manajemen Agroindustri kerjasama antara Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur dengan Politeknik Negeri Jember, yang mewajibkan mahasiswanya untuk melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL). Kegiatan PKL dilaksanakan di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT, tepatnya di Laboratorium kultur jaringan yang mengembangkan dan melakukan perbanyakan tanaman, salah satunya tanaman jarak pagar yang berpotensi sebagai sumber energi alternatif.

Jarak pagar merupakan salah satu tanaman potensial penghasil biodiesel. Selama ini tanaman jarak pagar hanya ditanam sebagai tanaman pagar dan belum diusahakan atau dibudidayakan secara khusus. Untuk mengembangkan budidaya jarak pagar yang berorientasi agrobisnis perlu memperhatikan beberapa aspek. Salah satunya aspek bibit, perbanyakan tanaman jarak pagar dapat dilakukan secara generatif maupun secara vegetatif. Saat ini di Indonesia belum ada varietas atau klon unggul jarak pagar sehingga sumber benih masih mengandalkan pengumpulan dari petani. Akan tetapi perbanyakan bibit di lapangan menjadi kendala, oleh karena itu perbanyakan vegetatif melalui teknik kultur in vitro (kultur jaringan) merupakan solusi dari permasalahan tersebut. Perbanyakan dengan kultur jaringan pada tanaman jarak pagar dapat memberikan keuntungan yaitu dapat menghasilakan bibit dalam jumlah yang banyak dan waktu yang cepat serta bibit yang dihasilkan akan seragam dan bebas dari hama dan penyakit. Praktik kerja lapangan bertujuan untuk memperoleh pengalaman yang nyata di industri yang relevan dan mengetahui teknik perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) dengan metode kultur jaringan.

Praktik kerja lapangan (PKL) perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara in vitro dilaksanakan dari mulai tanggal 15 Sepember 2008 sampai dengan 13 Februari 2009. Praktik kerja lapangan dilaksanakan di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Gedung 630 Kawasan PUSPIPTEK Serpong. Metode pelaksanaan PKL dilakukan dengan cara orientasi, observasi, adaptasi, diskusi, dan pelaksanaan PKL.

Perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara in vitro menggunakan media dasar MS 0 untuk germinasi biji dan media perlakuan untuk menginduksi kalus dan tunas dari kotiledon dan daun hasil germinasi. Penyiapan eksplan terdiri dari pemilihan tanaman induk, metode sterilisasi baik itu eksplan yang digunakan menggunakan batang jarak pagar ataupun menggunakan biji jarak pagar hingga inisiasi pada media yang telah disediakan. Inisiasi dilaksanakan di dalam meja kerja steril Laminar Air Flow Cabinet, disamping itu peralatan dan bahan yang digunakan harus dalam keadaan steril. Sub kultur dilakukan pada kotiledon atau hasil germinasi. Aklimatisasi dapat dilakukan pada bibit yang berkualitas yaitu planlet yang tampak sehat dan tidak terkontaminasi, ukuran planlet seragam. Proses aklimatisasi dengan perendaman bakterisida dan fungisida (masing-masing sebanyak 2 gram/liter) serta penutupan planlet dengan menggunakan plastik transparan sangat berpengaruh terhadap kemampuan dalam beradaptasi.

Kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan praktek kerja lapangan ini adalah Perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara in vitro di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Serpong terdiri atas beberapa kegiatan diantaranya pembuatan media tanam dengan media yang digunakan adalah media dasar MS 0 dan media perlakuan dengan menggunakan ZPT (BA+IBA) untuk dapat menginduksi kalus, persiapan bahan tanam dengan menggunakan eksplan batang dan biji jarak pagar, inisiasi, sub kultur dilakukan pada kotiledon atau germinasi biji dan aklimatisasi.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kegiatan PKL merupakan salah satu cara agar mahasiswa dapat memahami lebih jauh tentang apa yang telah dipelajari selama mengikuti perkuliahan. Kegiatan PKL merupakan Kurikulum Program Pendidikan Diploma IV Agrobisnis Pertanian Manajemen Agroindustri kerjasama antara Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur dengan Politeknik Negeri Jember, yang mewajibkan mahasiswanya untuk melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) selama 6 bulan yang setara dengan beban praktek kerja sebesar 8 SKS dan disertai dengan Perkuliahan Jarak Jauh (PJJ).

Praktek Kerja Lapangan (PKL) dilaksanakan di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT, tepatnya di Laboratorium kultur jaringan yang mengembangkan dan melakukan perbanyakan tanaman, salah satunya tanaman jarak pagar yang berpotensi sebagai sumber energi alternatif.

Jarak pagar merupakan salah satu tanaman potensial penghasil biodesel. Selama ini, tanaman jarak pagar hanya ditanam sebagai tanaman pagar dan belum diusahakan atau dibudidayakan secara khusus. Untuk pengembangan budidaya tanaman jarak pagar yang berorientasi agribisnis perlu memperhatikan beberapa aspek. Salah satunya aspek bibit, perbayakan tanaman jarak pagar dapat dilakukan secara generative maupun secara vegetatif.

Saat ini di Indonesia belum ada varietas maupun klon unggul jarak pagar sehingga sumber benih masih mengandalkan pengumpulan dari petani. Terdapat beberapa metode perbanyakan tanaman jarak pagar, diantaranya dengan cara konvensional yaitu melalui perkecambahan biji, stek, okulasi, penyambungan dan dengan cara inkonvensional melalui teknik kultul jaringan.

Kultur jaringan tanaman adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sel, jaringan, organ serta menumbuhkannya di dalam kondisi yang aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem (pucuk daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji). Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, belum mempunyai penebalan zat pectin, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil.

Perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) dapat juga dilakukan dengan cara konvensional, akan tetapi dengan metode ini membutuhkan bahan tanam cukup besar, dan dari satu tanaman hanya menghasilkan satu tanaman saja, selain itu metode ini hanya dapat dilakukan pada musim tertentu sehingga beberapa hal tersebut dapat menjadi penghambat proses perbanyakan tanaman.

Perkembangan teknologi kultur jaringan telah mendorong untuk dilakukannya praktik kerja lapangan mengenai perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) dengan metoda yang lebih efektif dan efisien.

B. Tujuan dan Manfaat

Pelaksanaan magang industri bagi mahasiswa Pusat Pengembangan pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur dengan tujuan sebagai berikut :

1. Pemenuhan syarat akademik.

2. Mengaplikasikan Ilmu Pengetahuan dan Keterampilan yang diperoleh selama perkuliahan pada tahun pertama.

3. Mengetahui bagaimana perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) dengan metode kultur in vitro.

4. Memperoleh pengalaman yang nyata di lapangan industri yang relevan.

C. Sasaran Kegiatan PKL

Sasaran pelaksanaan PKL industri bagi mahasiswa adalah sebagai berikut :

1. Agar berpengalaman dalam kegiatan produksi di industri yang relevan.

2. Mendapatkan berbagai keterampilan secara riil di lapangan.

3. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk menjadi tenaga kerja terampil dan produktif sesuai dengan ketentuan dunia kerja.

4. Mempersiapkan mahasiswa untuk bekerja secara mandiri, bekerja dalam lingkungan masyarakat, mengembangkan potensi, kreatifitas dan bakat mahasiswa itu sendiri.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Jarak (Jatropha curcas L.)

Jarak pagar (Jatropha curcas L.) sudah lama di kenal oleh masyarakat kita sebagai tanaman obat dan penghasil minyak lampu, bahkan sewaktu masa penjajahan jepang minyaknya diolah untuk bahan bakar pesawat terbang. Beberapa nama daerah (nama lokal) untuk tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut : jarak cina (jawa), nawaih (NAD), jarak kosta (sunda), peleng kaliki (bugis), jarak pager (bali).

Tanaman ini berasal dari daerah tropis di Amerika Tengah dan saat ini telah menyebar di berbagai tempat Afrika dan Asia. Tanaman jarak pagar merupakan tanaman yang serbaguna, tahan kering dan tumbuh dengan cepat, dapat digunakan untuk kayu bakar, mereklamasi lahan-lahan tererosi atau sebagai pagar hidup di pekarangan dan kebun karena tidak disukai oleh ternak.

Manfaat lain dari munyaknya selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan untuk pembuatan sabun dan bahan untuk kosmetika. Ditengah kritis energi alternatif, terutama sumber energi terbarukan, salah satunya adalah tanaman jarak pagar.

Tanaman ini sebelumnya memang tidak mendapatkan perhatian khusus di Indonesia, padal sangat potensial sebagai penghasil minyak nabati yang dapat diolah menjadi bahan bakar minyak pengganti minyak bumi (solar dan minyak tanah). Hal ini disebabkan kebijakan subsidi yang sangat besar untuk BBM sehingga pengolahan minyak jarak pagar tidak menguntungan. Kini saatnya kita mulai memanfaatkanpotensi jarak poagar secara maksimal. Tanaman ini secara umum terdapat di rumah-rumah pedasaan di tanah air, di perkebunan, bahakan tumbuh liar di tepi-tepi jalan. Daerah-daerah yang berpeluang untuk pengembangan tanaman jarak pagar di Indonesia sangat banyak dan luas.

Namun demikian, untuk menjadikan jarak pagar sebagai suatu usahatani baik skala rumah tangga dan kecil maupun skala menengah dan besar, syarat tumbuh dan teknik budidayanya perlu diketahui dengan baik karena sangat berpengaruh pada produtivitas, yang menurut literatur dapat mencapai 0,5 sampai 12 ton biji kering per hektar per tahun.

Berbagai sumber minyak nabati yang sangat berpotensi untuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bio-fuel adalah kelapa sawit, kelapa dan biji jarak pagar (Jatropha curcas L.). Pemanfaatan tanaman jarak pagar sebagai bahan baku bio-fuel tidak mengganggu penyediaan kebutuhan minyak makan nasional, kebutuhan industri oleokimia, dan ekspor CPO, karena tidak termasuk sebagai minyak makan (edible oil). Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan dan dapat beradaptasi dengan lahan dan agroklimat.

B. Klasifikasi Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Tanaman jarak pagar termasuk famili euphorbiaceae, satu famili dengan karek dan umbi kayu. Klasifikasi jarak pagar adalah sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Euphorbiales

Famili : Euphorbiaceae

Genus : Jatropha

Spesies : Jatropha curcas L.

Morfologi Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Tanaman jarak berupa perdu dengan tinggi 1-7 meter, bercabang tidak teratur. Batangnya berkayu silindris dan jika terkelupas mengeluarkan getah. Bagian-bagian tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut :

1. Daun

Daun jarak pagar adalah daun tunggal berlekuk dan bersudut 3 atau 5. Daun tersebar di sepanjang batang. Permukaan atas dan bawah daun berwarna hijau dengan bagian bawah lebih pucat dibandingkan dengan permukaan atas. Daunnya lebar dan berbentuk jantung atau bulat telur melebar dengan panjang 5-15 cm. helai daunnya bertoreh, berlekuk. Dan ujungnya meruncing. Tulang daun berjari dengan jumlah 5-7 tulang daun utama. Daunnya dihubungkan dengan tangkai daun. Panjang tangkai daun antara 5-15 cm.

2. Bunga

Bunga tanaman jarak pagar adalah bunga majemuk berbentuk malai, berwarna kuning kehijauan, berkelamin tunggul, dan berumah satu (putik dan benang sari dalam satu tanaman). Bunga betina 4-5 kali lebih banyak dari bunga jantan. Bunga jantan maupun bunga betina tersusun dalam rangkaian berbentuk cawan yang tumbuh di ujung batang atau ketiak daun. Bunganya mempunyai 5 kelopak berbentuk bulat telur dengan panjang kurang lebih 4 mm. benang sari mengumpul pada pangkal dan berwarna kuning. Tangkai putik pendek berwarna hijau dan kepala putik melengkung ke luar berwarna kuning. Bunganya mempunyai 5 mahkota berwarna keunguan. Setiap tandan terdapat lebih dari 15 bunga.

Jarak pagar termasuk tanaman monoecious dan bunganya uniseksual. Kadangkala muncul bunga hemaprodit yang berbentuk cawan berwarna hijau kekuningan.

3. Buah

Buah tanaman jarak pagar berupa buah kotak berbentuk bulat telur dengan diameter 2-4 cm. Panjang buah 2 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm. Buah berwarna hijau ketika muda serta abu-abu kecokelatan atau kehitaman ketika masak. Buah jarak terbagi menjadi 3 ruang masing-masing ruang berisi 1 biji sehingga dalam setiap buah terdapat 3 biji.

Biji berbentuk bulat lonjong dan berwarna cokelat kehitaman. Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan rendemen sekitar 35-45 % dan beracun.

C. Syarat Tumbuh Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Jarak pagar tumbuh di dataran rendah sampai ketinggian sekitar 500 m dari permukaan laut. Curah hujan yang sesuai untuk tanaman jarak pagar adalah 625 mm/tahun. Namun tanaman ini dapat tumbuh pada daerah dengan curah hujan antara 300-2380 mm/tahun. Kisaran suhu yang sesuai untuk bertanam jarak adalah 20-26 oC. Pada daerah dengan suhu terlalu tinggi (di atas 35 oC) atau terlalu rendah (dibawah 15 oC) akan menghambat pertumbuhan serta mengurangi kadar minyak dalam biji serta merubah komposisinya.

Tanaman jarak pagar mempunyai sistem perakaran yang mampu menahan air dan tanah sehingga tahan terhadap kekeringan serta berfungsi sebagai tanaman penahan erosi. Jarak pagar dapat tumbuh pada berbagai ragam tekstur dan jenis tanah, baik tanah berbatu, tanah berpasir maupun tanah berlempung atau tanah liat. Di samping itu, jarak pagar juga dapat beradaptasi pada tanah yang kurang subur atau tanah beragam, memiliki drainase baik, tidak tergenang dan pH tanah 5,0-6,5.

D. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Terdapat beberapa metode perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) diantaranya dengan cara konvensional yaitu melalui perkecambahan biji, setek, okulasi, dan dengan cara inkonvensional yaitu melalui teknik kultur jaringan tanaman (in vitro) Mertode ini menumbuhkan jaringan-jaringan vegetatif (seperti akar, daun, batang, dan mata tunas) dan jaringan generatif (seperti ovule, embrio dan benih) kemudian ditumbuhkan pada media kultur.

E. Perbanyakan Jarak Pagar Melalui Teknik Kultur Jaringan (In Vitro)

Perbanayakan tanaman jarak pagar dapat dilakukan secara inkonvensional yaitu dengan teknik kultur jaringan. Bibit yang berasal dari kultur jaringan umumnya seragam, bebas penyakit dan hanya diperlukan waktu yang relatif singkat untuk menghasilkan bibit dalam jumlah banyak. Keberhasilan pengadaan bibit jarak pagar melalui kultur jaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: (1) Media kultur, media mempunyai dua fungsi utama yaitu untuk menyuplai nutrisi dan untuk mengarahkan pertumbuhan melalui zat pengatur tumbuh, (2) Eksplan yaitu bagian kecil jaringan atau organ yang dipisahkan dari tanaman induk kemudian dikulturkan. Keberhasilan pertumbuhan eksplan tergantung pada ukuran, umur fisiologis, sumber serta genotipe eksplan, (3) Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) yang berfungsi untuk menstimulasi pertumbuhan, misalnya pertumbuhan kalus, akar, dan tunas, dan (4) Lingkungan meliputi cahaya, suhu, kelembaban, pH dan wadah untuk kultur.

Kultur jaringan sering disebut dengan tissue culture. Kata tissue atau jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama, sedangakan culture atau kultur adalah budidaya. Dengan demikian kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman kecil yang mempunyai sifat yang sama, seperti induknya.

Teknik kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi (mengambil) bagian dari tanaman seperti sel, jaringan, organ serta menumbuhkannya di dalam kondisi yang aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem (pucuk daun muda, ujung akar, ujung batang, keeping biji). Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, belum mempunyai penebalan zat pectin, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil.

Menurut Arinto Nugroho dan Heru Sugito dalam bukunya tentang pedoman pelaksanaan teknik kultur jaringan halaman. 5-6 bahwa Kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi beberapa hal berikut :

1. Pemilihan Eksplan

Eksplan adalah bagian tanaman yang dijadikan sebagai bahan dasar bagi pembentukan kalus (bentuk awal calon tunas yang mengalami proses pelengkapan bagian tanaman, seperti daun, batang, akar). Eksplan dipilih dari pucuk muda tanaman dewasa yang diketahui asal usul varietasnya, tidak terinfeksi penyakit, dan jenisnya unggul.

2. Penggunaan Media yang Cocok

Media tanam terdiri dari media dasar, ZPT, vitamin dan senyawa organic yang lain. Media tanam yang digunakan pada setiap tanaman membutuhkan senyawa dan konsentrasi yang berbeda.

3. Keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik

Ruang kerja dan peralatan merupakan faktor pendukung yang harus diperhatikan dalam kultur jaringan. Ruang kultur jaringan sebaiknya mempunyai pembagian yang diatur sedemikian rupa sehingga masing-masing kegiatan terpisah satu dengan yang lainnya, tetapi saling berhubungan dan mudah dicapai. Sementara itu, peralatan yang digunakan harus steril atau bersih.

Ruangan-ruangan dalam laboratoriumoratorium kultur jaringan mempunyai penataan dan fungsi yang berbeda. Ruangan-ruangan yang dibutuhkan dalam kegiatan kultur jaringan diantaranya :

1. Ruang Persiapan

Ruangan persiapan digunakan untuk menyiapkan media kultur dan bahan tanaman yang akan digunakan. Selain itu, ruangan ini juga dapat digunakan untuk penyimpanan bahan-bahan kimia atau untuk penyimpanan alat-alat gelas yang biasa digunakan dalam kegiatan kultur jaringan.

2. Ruang Isolasi/ruang transfer

Ruang isolasi atau ruang penanaman merupakan ruangan yang bersifat aseptik, di ruangan ini dilakukan kegiatan penanaman yang meliputi beberapa hal seperti kegiatan pengambilan bahan tanaman, sterilisasi, dan penanaman eksplan dalam media.

3. Ruang Inkubasi atau Ruang Kultur

Ruang inkubasi biasanya berukuran besar dan kemungkinan dapat diperluas bila diperlukan. Runangan ini harus dijaga kebersihannya. Dalam artian bahwa ruangan ini tidak boleh dilalui orang banyak. Jadi kebersihannya harus tetap dijaga.

Beberapa manfaat yang dapat diambil dari teknik kultur jaringan tanaman adalah sebagai berikut :

1. Memproduksi tanaman dalam jumlah yang cukup besar pada waktu singkat, terutama untuk varietas unggul yang baru dihasilkan.

2. Membantu dalam memperbanyak tanaman langka yang hampir punah dan memiliki laju pertumbuhan yang lambat.

3. Dapat diperoleh tanaman yang bebas pathogen (terutama virus).

4. Dapat diterapkan pada pemuliaan tanaman untuk mempercepat pencapaian tujuan tertentu yang sukar bila dilakukan dengan cara konvensional.

5. Koleksi dan konservasi plasma nutpah penting untuk penelitian genetik.

6. Dapat menghasilkan senyawa-senyawa metabolit sekunder.

F. Macam-Macam Kultur Jaringan Tanaman

Saat ini teknik kultur jaringan tanaman telah semakin meluas penggunaannya, kultur jaringan tanaman dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :

1. Kultur Meristem, yaitu budidaya jaringan dengan menggunakan eksplan dari jaringan muda atau meristem.

2. Kultur Haploid, yaitu kultur yang berasal dari bagian refroduktif tanaman seperti pollen (serbuk sari) atau anter (kepala sari).

3. Kultur Protoplas, yaitu budidaya jaringan dengan menggunakan eksplan dari protoplas. Sel – sel muda yang diinisiasi dalam media cair kemudian dihilangkan dinding selnya dengan menggunakan enzim. Protoplasma kemudian dibiarkan membelah diri dan membentuk dinding kembali pada media padat. Kultur protoplas digunakan untuk hibridisasi somatic (fusi dua protoplasma baik inspesifik maupun interspesifik).

4. Fusi Protoplas, yaitu penyilangan dua protoplas menjadi satu, kemudian dibudidayakan sampai menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat baru.

G. Istilah – Istilah Umum dalam Kultur Jaringan

Istilah – istilah umum dijumpai dalam kultur jaringan tanaman antara lain :

1. Kultur Jaringan (tissue culture) adalah suatu istilah umum yang meliputi pertumbuhan kultur secara aseptik dalam wadah yang umumnya tembus cahaya.

2. Aseptik artinya bebas dari mikroorganisme.

3. Kultur in vitro kultur di dalam gelas.

4. Eksplan adalah bagian dari tanaman yang digunakan sebagai bahan untuk iniasiasi suatu kultur.

5. Kalus adalah masa proliferasi jaringan yang belum terdiferensiasi.

6. Proliferasi artinya pembiakan yang subur.

7. Sub-Kultur adalah pemindahan kultur ke media lain, baik media yang sama ataupun media yang berbeda.

8. Planlet adalah tanaman lengkap hasil regenerasi dalam kultur jaringan.

9. Masa aklimatisasi adalah masa adaptasi dari kultur heterotrofik menjadi autotrofik (dari lingkungan laboratoriumoratorium ke lapang).

10. Kontaminasi merupakan suatu hal yang mengganggu dan menghambat dalam teknik kultur jaringan tanaman.

H. Tahapan-Tahapan Kultur In Vitro

1. Media Tanam

Media kultur marupakan salah satu faktor penentu dalan kegiatan kultur jaringan. Berbagai komposisi media kultur telah diformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan. Seperti komposisi Murashige dan Shoog-MS (1962) yang dapat digunakan hampir semua jenis tanaman. Media dasar B-5 untuk kultur sel tanaman kacang-kacang (legum). Media dasar vacin and went untuk media anggrek.Media dasar WPM untuk kultur jaringan tanaman berkayu. Media dasar N-6 untuk kultur jaringan tanaman serealia (padi). Media kultur tersebut fisiknya dapat berupa bentuk cair atau bentuk padat. Media berbentuk padat menggunakan pemadat media, seperti agar-agar atau gelrite. Komponen media kultur yang lengkap yaitu : air destilata (aquadest) atau bebas ion sebagai pelarut, hara-hara makro dan mikro, gula (umumnya sukrosa) sebagai sumber energi, vitamin, asam amino dan bahan organik lain, zat pengatur tumbuh (ZPT), arang aktif, suplemen berupa bahan-bahan alami bila diperlukan, agar-agar atau gelrite sebagai pemadat media (Yusnita, 2004).

2. Penyiapan bahan tanam dan sterilisasi eksplan

Tanaman induk sumber eksplan harus berasal dari tanaman lili yang jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit. Tanaman induk sumber eksplan kemudian dikondisikan di rumah kaca atau rumah plastik dengan lingkungan yang higienis untuk mendapatkan eksplan yang berkualitas dan lebih bersih. Pemeliharaan tananaman induk sumber eksplan meliputi pemangkasan, pemupukan, dan penyemprotan dengan pestisida (fungsisida, bakterisida, dan insektisida) sehingga tunas yang baru tumbuh menjadi lebih sehat dan bersih dari kontaminan (Yusnita, 2004).

3. Inisiasi

Inisiasi kultur bertujuan untuk mengusahakan kultur yang aseptik dan aksenik. Eksplan harus disterilisasi untuk mendapatkan kultur yang bersih dari kontaminasi. Bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh aktif. Jaringan tanaman yang masih muda mempunyai daya regenerasi lebih tinggi, sel-selnya masih aktif membelah diri, dan relatif lebih bersih (mengandung lebih sedikit kontaminan). Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan yaitu biji, tunas pucuk, potongan akar, potongan daun, potongan umbi batang, umbi akar, empulur batang, umbi lapis dengan sebagian batang dan bagian bunga. Eksplan merupakan sumber kontaminasi kultur, disamping komponen media, faktor manusia dan lingkungan. Oleh karena itu sebelum ditanam secara aseptik dalam media steril, eksplan harus dibersihkan dari debu, cendawan dan bakteri atau kontaminan dari bagian permukaan eksplan. Inisiasi kultur sering terjadi masalah yaitu terjadinya pencoklatan (browning) atau penghitaman bagian eksplan. Pada waktu jaringan tanaman terkena stres mekanik, seperti pelukaan pada proses isolasi eksplan dari tanaman induk atau proses sterilisasi eksplan, metabolisme senyawa berfenol pada eksplan sering terangsang.

4. Aklimatisasi

Aklimatisasi adalah pengkondisian planlet atau tunas mikro di lingkungan baru yang aseptik di luar botol dengan media tanah atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus tumbuh menjadi bibit yang siap ditanam di lapang. Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi. Aklimatisasi merupakan tahap kritis karena kondisi iklim mikro di rumah kaca, rumah plastik, rumah bibit dan lapangan sangat jauh berbeda dengan kondisi iklim mikro di dalam botol. Kondisi di luar botol berkelembaban nisbi jauh lebih rendah, tidak aseptik dan tingkat intensitas cahayanya jauh lebih tinggi daripada kondisi di dalam botol. Planlet lebih bersifat heterotrofik karena sudah terbiasa tumbuh dalam kondisi berkelembaban sangat tinggi, aseptik serta suplai hara mineral dan sumber energi kecukupan (Yusnita, 2004).

I. Kontaminasi

Kontaminasi merupakan suatu hal yang mengganggu dan menghambat dalam teknik kultur jaringan tanaman. Kontaminasi dapat disebabkan oleh jamur, bakteri algae, mycoplasma, atau bentuk kontaminan yang lain. Santoso dan Nursandi (2002) menyebutkan bahwa sumber-sumber kontaminasi dapat berasal dari:

1. Udara

Dalam udara terdapat kontaminan berupa spora bakteri atau cendawan. Pada daerah berkelembaban tinggi jumlah mikroorganismenya juga tinggi.

2. Bahan Tanam

Bahan tanam yang berasal dari bawah tanah biasanya lebih banyak mengandung bahan kontaminan dibanding yang ada di permukaan atau di pucuk.

3. Manusia atau pekerja

Kontaminan bisa terbawa melalui pakaian yang digunakan, anggota badan dan dapat pula melalui pernafasan.

4. Alat-alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan dalam kegiatan kultur jaringan haruslah steril. Jika merasa ragu lebih baik disterilisasi ulang.

Untuk mencegah terjadinya kontaminasi yang terjadi, tempat dimana kegiatan kultur jaringan dilakukan harus terbebas dari mikroorganisme dan pathogen. Kebersihan tempat, kerapian dan kecermatan kerja perlu dijaga untuk mengurangi resiko terjadinya kontaminasi.

III. METODE PELAKSANAAN PKL

A. Tempat dan Waktu Pelaksanaan PKL

Pelaksanaan PKL dilaksanakan tertanggal mulai dari 15 September 2008 sampai dengan 13 Februari 2008, adapun bentuk program kerja tersebut tertera pada lembar lampiran laporan tersebut.

Pelaksanaan magang industri penulis lakukan di Balai Pengkajian Bioteknologi – BPPT Gedung 630 Kawasan Puspiptek – Serpong Propinsi Banten.

B. Metode

1. Orientasi

Dengan metode orientasi ini mahasiswa dituntun untuk mengenali lingkungan yang akan digunakan untuk kegiatan praktik kerja lapangan. Sehingga peserta didik dapat beradaptasi. Pada orientasi ini mahasiswa diberikan peyuluhan mengenai struktur kepengurusan, ruang lingkup, sumber daya manusia, fasilitas, manajemen dan kegiatan-kegiatan lainnya yang dilaksanakan di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Serpong Tangerang.

2. Observasi

Dengan metode observasi ini mahasiswa dituntun untuk mengetahui informasi-informasi mengenai lokasi dan situasi dilaksanakan di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Serpong Tangerang secara langsung. Dimulai dengan mengunjungi kantor staff perusahaan, laboratoriumoratorium penelitian, green house, perkebunan di sekitar laboratoriumoratorium, dan fasilitas lainnya.

3. Adaptasi

Merupakan suatu langkah sebagai wujud dari usaha mahasiswa untuk dapat memahami dan mengerti berbagai macam aspek yang ada di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT, sehingga mahasiswa dapat mewujudkan hubungan baik dengan pihak perusahaan ataupun masyarakat sekitarnya. Dimulai dengan melakukan pendekatan kepada karyawan yang ada di BPPT, dan masyarakat disekitar BPPT.

C. Pelaksanaan PKL

Kegiatan PKL dimulai dari jam 08.00 s/d jam 16.00 WIB dengan mengerjakan tugas yang diberikan oleh pembimbing, yang kemudian hasilnya dicatat pada lembar laporan kegiatan harian. Kegitan PKL meliputi beberapa kegiatan diantaranya adalah pembuatan media tanam, penyiapan bahan tanam dan metode sterilisasi, penanaman, dan tahap yang terakhir adalah aklimatisasi. Kegiatan PKL juga dilakukan dengan cara diskusi dengan pembimbing ataupun rekan magang, pelaksanaan ini dilakukan dengan tujuan mendiskusikan masalah yang ada di lapang sebagai data primer.

Selain itu, kami juga mengumpulkan data sekunder sebagai data pelengkap yang digunakan untuk mendukung kegiatan PKL yang dilaksanakan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Gambaran Umum Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT PUSPIPTEK

Balai Pengkajian Bioteknologi, Deputi Kepala BPPT Bidang Teknologi Agro Industri dan Bioteknologi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (Balai Pengkajian Biotek-BPPT) merupakan salah satu pusat unggulan pengembangan bioteknologi industri nasional, diharapkan memiliki peranan penting untuk mendorong pertumbuhan industri yang memanfaatkan bioteknologi serta penerapan bioteknologi tepat guna bagi pemecahan permasalahan nasional.

Pendirian Biotek-BPPT diawali dengan pembangunan prasarana dan sarana fisik yang dilaksanakan pada tahun 1992-1994. Operasional Biotek-BPPT diresmikam oleh presiden Seoharto pada tanggal 29 Desember 1995 dan selanjutnya diresmikan oleh wakil presiden Megawati Soekarno Putri sebagai Balai Pengkajian Teknologi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (Balai Pengkajian Biotek-BPPT) pada tanggal 4 April 2001, SK No. 024/KP/KA/IV/2001.

Visi :

Menjadi pusat keunggulan bioteknologi untuk meningkatkan daya saing industri dan kesejahteraan masyarakat melalui pemberdayaan sumberdaya nasional.

Misi :

1. Mengembangkan, menerapkan dan menguasai bioteknologi untuk meningkatkan daya saing industri dan kesejahteraan masyarakat.

2. Mengembangkan jaringan riset bioteknologi pada tingkat nasional maupun internasional.

Tujuan Biotek Pengkajian :

1. Melakukan pengkajian dan penelitian bioteknologi untuk mencapai keunggulan bioteknologi dan mempersiapkan SDM yang handal.

2. Mengembangkan dan menerapkan bioteknologi unggul dalam bidang industri dan pertanian untuk menunjang pembangunan.

3. Meningkatkan jaringan penelitian nasional dan internasional.

Jaringan Kerjasama :

Meningkatkan efesiensi kerja secara nasional dalam kegiatan penelitian dan pengembangan serta penerapan di bidang bioteknologi dan mengadakan koordinasi dan kerjasama antar lembaga terkait baik nasional maupun internasional.

Teknologi Mikropropagasi Tanaman

Program teknik mikropropagasi pertanian dititik beratkan pada konservasi tanaman-tanaman potensial Indonesia, meningkatkan kualitas tanaman dan perbanyakan bibit-bibit bermutu. Peningkatan kualitas tanaman ditujukan pada peningkatan produktivitas, komposisi dan kandungan potensial dalam tanaman dan ketahanan terhadap hama dan penyakit.

Teknologi mikropropagasi tanaman merupakan teknologi perbanyakan bibit tanaman secara aseptik dalam media berisi nutrisi teroptimasi. Sarana riset dan penerapannya didukung dengan laboratoriumoratorium yang memadai. Luaran yang dihasilkan berupa bibit yang mempunyai sifat unggul sesuai dengan induknya. Selain itu bibit dapat diproduksi secara massal, seragam serta bebas hama dan penyakit. Tanaman yang dikembangkan di Biotek-BPPT adalah tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi dan memiliki prospek cerah pada skala komersial.

Jasa yang ada seperti : Paket pengadaan bibit tanaman, paket pengkajian bersama dalam bidang teknologi kultur jaringan tanaman, jasa konsultan dalam bidang pembibitan dan budidaya tanaman, jasa rancangan laboratoriumoratorium dan fasilitas produksi bibit kultur jaringan dan jasa pelatihan teknologi kultur jaringan.

Jenis Produk : beberapa produk tanaman yang telah berahasil diperbanyak melalui teknik kultur jaringan adalah tanaman hortikultura (anthorium, krisan, anggrek, cana, anyelir, mawar, berbagai jenis pisang, nanas, kentang, lidah buaya rumput laut), tanaman obat (lidah buaya, mahkota dewa, dan daun dewa, jahe, kunyit), tanaman perkebuanan (abaka, vanili, jarak pagar, sawit,kakao, sagu dan karet), tanaman kehutanan (jati, gaharu, eboni dan meranti), tanaman buah (durian, sawo, dan jambu biji).

Sumber Daya Manusia : Ahli teknologi industri (Ahli mikrobiologi industri, Ahli teknologi fermentasi, Ahli teknologi penapisan/recovery, Ahli teknologi membrane), Ahli teknologi rekayasa genetic terapan, Ahli rekayasa metabolism mikroba, Ahli teknologi gen tanaman, Ahli teknologi gen untuk mikroba, Ahli teknologi mikropropagasi, Ahli teknologi agromikro-biologi, Ahli teknologi biofertilizer dan bioinsektisida, Ahli teknologi probiotik untuk ternak dan manusia, Ahli teknologi rekayasa bio-teknologi.

Fasilitas Laboratorium : Laboratorium rekayasa genetika mikroba, Laboratorium Rekayasa Genetika Tanaman, Laboratorium Mikrobiologi Antibiotika, Laboratorium Mikrobiologi Anti Kolesterol, Laboratorium Mikrobiologi Vitamin Dan Enzim, Laboratorium Teknologi Fermentasi, Laboratorium Recovery Dan Ekstrasi Tanaman Obat, Laboratorium Analitik Dan Control Kualitas, Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman, Laboratorium Probiotik, Laboratorium Agromikrobiologi

Fasilitas pendukung : Ruang koleksi mikroba, Ruang sterilisasi, Ruang fasilitas pendingin, Fasilitas termostatik, Fasilitas uji lapangan bibit.

B. Hasil Pelaksanaan PKL

Kegiatan PKL yang dilakukan di Laboratorium Mikropropagasi Tanaman di Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Serpong Tangerang meliputi berbagai kegiatan yang berhubungan dengan kultur jaringan tanaman. Kegiatan tersebut meliputi pembuatan media tanam dengan pembuatan larutan stok terlebih dulu, persiapan bahan tanam, penanaman dalam media tumbuh hingga aklimatisasi.

1. Pembuatan Media Jarak Pagar

Media tanam merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan perbanyakan tanaman secara kultur in vitro. Berbagai komposisi media kultur telah diformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan (Yusnita, 2004). Pembuatan media tanam dalam perbanyakan tanaman secara in vitro merupakan kegiatan yang paling penting dan memerlukan ketelitian serta pemahaman yang jelas dalam proses pembuatannya.

Sebelum membuat media tanam yang akan digunakan pada kegiatan kultur jaringan tanaman jarak pagar yang pertama kali dilakukan adalah pembuatan larutan stok, yaitu pembuatan stok hara makro dan mikro mulai dari stok A-F masing-masing sebanyak 1 liter. Cara pembuatan larutan stok untuk pembuatan media tanam. Pertama-tama persiapkan bahan-bahan kimia yang akan diperlukan untuk membuat larutan stok yang akan dipakai untuk membuat media mulai dari stok A-F, kemudian timbang bahan-bahan tersebut sesuai dengan kebutuhan masing-masing larutan stok, bahan kimia yang telah ditimbang kemudian dilarutkan dengan air aquadest, larutan stok siap digunakan untuk pembuatan media tanam dalam kegiatan kultur jaringan.

Komposisi media dasar yang digunkan untuk perbanyakan tanaman jarak pagar adalah menggunakan media dasar MS 0 yang digunakan untuk germinasi biji jarak pagar, dan media perlakuan untuk dapat menginduksi kalus dan tunas dari kotiledon dan daun hasil germinasi biji tersebut. Komposisi media tersebut secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Cara pembuatan media untuk perbanyaka tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut :

a. Disiapkan alat-alat gelas yang akan digunakan seperti botol stok, piala gelas, laboratoriumu ukur, gelas ukur, pipet serologi, pengaduk, (magnetic stirer). Disiapkan botol atau tabung kosong yang bersih dan telah disterilisasi.

b. Pipet larutan stok makro, mikro dan vitamin (untuk media germinasi dan perlakuan) sesuai kebutuhan kedalam Erlenmeyer.

c. Kemudian tambahkan myo inositol yang dapat ditimbang dengan alat yang disebut analytical balance. kemudian tambahkan gula sebanyak 30 gram. Tidak lupa timbang agar-agar sebanyak 7-8 gram yang ditimbanag dengan alat makro balance .

d. Setelah semua stok dimasukakkan dan ditambahkan myo serta gula maka larutan tersebut kemudian ditambahkan aquadest sampai satu liter atau sesuai volume yang kita buat, Kemudian distirer atau diaduk di atas alat yang disebut hot plate (biasa untuk mengaduk dan untuk memanaskan media).

e. Setelah terlihat homogen atau sudah tidak terlihat adanya endapan. Tuang larutan media ke dalam piala gelas dan ukur pH larutan media tersebut dengan menggunakan alat yang disebut dengan pH meter. pH media yang dianjurkan adalah 5,8 kecuali ke dalam media ditambahkan vitamin C atau arang aktif maka pH harus dinaikkan sampai sekitar 6 – 6,2. jika pH < 5,8 tambahkan NaOH dan jika > 5,8 tambahkan HCl.

f. Media yang telah siap tersebut kemudian ditambahkan kedalamnya agar-agar sebanyak 7-8 gram untuk setiap satu liter media dan ditutup dengan plastik cling warp atau pembungkus makanan yang di atasnya dilubangi untuk mengeluarkan uap hasil pemasakan. Media tersebut dimatangkan atau dimasak untuk melarutkan agar-agar tadi di atas kompor atau dapat menggunakan microwave.

g. Setelah media masak dengan sempurna maka dituang dalam botol atau tabung–tabung kosong yang telah disiapkan sebelumnya seperti disebutkan diatas. Media yang telah masak ini kemudian tuangkan kedalam wadah yang diinginkan dengan volume yang dikehendaki dengan menggunakan alat yang disebut medium dispense (volume dapat diatur sesuai dengan keinginan).

h. Selanjutnya media yang telah dituang disterilisasi dengan menggunakan autoclave pada suhu 1210C selama 15 menit.

i. Setelah disterilisasi media siap digunakan untuk penanaman eksplan.

j. Stok yang telah digunakan dapat disimpan kembali dalam lemari untuk mengurangi penguraian oleh matahari atau pengendapan larutan.

k. Media yang telah dingin dan terbebas dari kontaminasi kemudian digunakan untuk penanaman eksplan yang dilakukan diruang transfer didalam alat yang disebut laminar air flow cabinet

Penyiapan Eksplan Jarak Pagar

Bagian tanaman yang sering digunakan sebagai sumber eksplan antara lain : bagian-bagaian dari kecambah, yaitu kotiledon, hipokotil, dan pucuk kecambah. Embrio dewasa, maupun embrio muda. Bagian vegatatif tanaman dewasa, yaitu meristem, pucuk daun dan batang muda. Bagian-bagian bunga, yaitu nukleulus, ovari, dinding dan tangkai anter, kelopak bunga muda, kapitulum muda.

Bahan tanam harus dari tanaman induk yang jelas asal usulnya, tanaman yang akan disterlisasi harus sehat dan memiliki pertumbuhan yang baik. Bagian manapun yang akan dipergunakan harus tetap memiliki kriteria seperti yang telah disebutkan diatas sehingga hasil yang didapatkan pun sesuai dengan apa yang dikehendaki.

Berikut ini adalah proses sterilisasi tanaman jarak pagar dengan menggunakan batang dan biji. Sterilisasi batang jarak pagar :

a. Eksplan dipilih dari tanaman yang sehat dan memiliki pertumbuhan yang baik dari kebun induk, bagian batang yang dipergunakan dibuang daunnya.

b. Eksplan dipotong dengan ukuran 2-3 cm.

c. Eksplan dicuci hingga bersih dengan menggunakan air mengalir selama 1 jam.

d. Kemudian eksplan direndam dengan menggunakan fungisida dan bakterisida (derasol dan agreft) sistematik, campuran tersebut hingga 3 jam untuk sterilisasi permukaan.

e. Eksplan kemudian direndam dalam HgCl2 (w/v) selama 20-25 menit.

f. Kemudian bilas dengan menggunakan air mengalir hingga 5 kali.

g. Setelah proses sterilisasi selesai ekaplan dipotong dengan ukuran 1 cm. dan ditiriskan pada tisu steril.

h. Tanam di media perlakuan dan diberi kode untuk setiap potong bagian daun.

i. Inkubasi dalam ruang kultur pada suhu 250C dengan intensitas cahaya 2000 lux selama 16 jam.

j. Setalah 3-7 hari dan tidak terkena kontaminasi, kemudia disub-kulturkan pada media inisiasi tunas. (Eksplan setelah 2-3 minggu).

Sterilisasi biji jarak pagar :

a. Eksplan dipilih dari tanaman yang sehat dan memiliki pertumbuhan yang baik dari kebun induk, biji yang digunakan adalah biji tu yang berasal dari tanaman yang berkualitas.

b. Eksplan direndam dengan alkohol selama 5 menit.

c. Kemudian alkohol tersebut dibuang. Eksplan. Eksplan yang dicelup pada alkohol 96% dan dibakar hingga beberapa kali apabila biji yang digunakan sudah lama. Akan tetapi jika biji yang digunakan baru saja diambil dari buah tanaman yang baru cukup 1-2 kali pembakaran. Biji dipecahkan dengan menggunakan alat pemecah biji.

d. Setelah biji tersebut terlepas. Selanjutnya adalah pengambilan embrio yang ada didalam biji tersebut.

e. Kemudian embrio tersebut diambil dan segara ditanam pada media yang telah disediakan.

f. Embrio mulai berkecambah setelah 2 minggu setelah tanam.

2. Inisiasi

Inisiasi dilakukan di ruang transfer akan tetapi perlu mempersiapkan peralatan dan laminar air flow cabinet yang akan dipergunakan. Seperti mencuci peralatan tanam terlebih dulu sebelum penanaman, kemudian membersihkan laminar air flow cabinet dengan menggunakan alkohol 96% dan tissue. Setelah laminar air flow cabinet telah siap untuk digunakan bahan tanam atau eksplan hasil sterilisasi tersebut ditanam pada media yang telah disiapkan.

Ekaplan yang telah tanam pada media germinasi biji kemudian disubkulturkan pada media perlakuan untuk menginduksi kalus dengan penambahan ZPT kelompok auksin dan sitokinin pada konsentrasi yang seimbang kemudian disubkulturkan pada media sesuai dengan arah pertumbuhan yang akan dicapai seperti disubkulturkan pada media untuk elongasi tunas atau perpanjangan tunas, atau disubkulturkan pada media yang lain yang sesuai dengan arah pertumbuhan yang akan dicapai.

3. Aklimatisasi Jarak Pagar

Alat dan bahan yang diperlukan dalam proses aklimatisasi meliputi: kawat dengan ujung berbentuk huruf U atau menggunakan pinset panjang, pot, botol bibit tanaman yang akan di aklimatisasi, arang aktif, kertas koran, dan larutan fungisida dan bakterisida. Tahapan atau cara kerja dalam proses aklimatisasi ini meliputi:

a. Disiapkan planlet yang telah siap aklim.

b. Kemudian buatlah larutan fungisida dan bakterisida.

c. Setelah larutan fungisida dan bakterisida telah siap. Tanaman tersebut kemudian di keluarkan dari tabung dengan menggunakan pinset atau menggunakan kawat dengan ujung berbentuk U.

d. Siapkan pupuk kandang dan tanah merah dengan perbandingan 1:1.

e. Pupuk tersebut dicampur kemudian di masukkan ke dalam bak dengan ketebalan media tanam 5 cm.

f. ditambahkan arang aktif dengan ketebalan 1 cm.

g. Disiram dengan air secukupnya dan diberi lubang tanam.

h. Tanaman yang telah diremdam dengan larutan fungisida dan bakterisida ditiriskan dan tanam pada media yang telah disiapkan.

i. Setelah tanaman tersebut ditanam pada bak, kemudian siram dengan air secukupnya.

j. Bak yang telah terisi dengan tanaman kemudian tutup bak tersebut dengan menggunakan plastik transparan atau diberi sungkup.

k. Setelah semua selesai tanaman tersebut disimpan pada green house. Tujuan dari pemberian sungkup ini supaya kelembaban tanaman dapat tetap terjaga dan intensitas cahaya yang didapatkan tanaman mendapatkan pencahayaan yang sesuai dengan kebutuhan. Dalam artian bahwa tanaman yang sedang dalam masa aklimatisasi atau masa penyesuai dari lingkungan yang terkendali pada lingkungan yang sesungguhnya atau pada lingkungan alam.

C. Pembahasan

1. Persiapan Media Jarak Pagar

Teknik kultur in vitro menekankan lingkungan tumbuh yang cocok agar eksplan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik sesuai dengan keadaan yang dibutuhkan. Lingkungan yang cocok sebagian akan terpenuhi apabila media yang dipilih mempertimbangkan kebutuhan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman (Santoso dan Nursandi, 2001).

Media kultur in vitro juga membutuhkan unsur hara seperti yang dibutuhkan oleh tanaman seperti unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan mikro (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, dan Co). Selain itu juga penambahan vitamin, asam amino, dan zat pengatur tumbuh sangat baik. Media dasar yang digunakan untuk jarak pagar yaitu komposisi media dasar MS.

Pembuatan media tanam dapat dilakukan dengan menimbang setiap komponen media yang akan dibuat tetapi hal itu kurang efektif, apalagi menimbang bahan kimia yang sangat sedikit sehingga perlu dibuat larutan stok. Larutan stok yang dibuat berupa unsur hara mikro, unsur hara makro, vitamin dan ZPT. Pembuatan larutan stok dalam pembuatan media tanam memiliki banyak keuntungan diantaranya lebih praktis, mengefisienkan waktu, cepat dan tidak mengurangi ketepatan penimbangan.

Dalam kultur in vitro penambahan gula pada media juga sangat penting. Gula digunakan sebagai sumber energi dalam media kultur jarak pagar karena umumnya bagian tanaman atau eksplan yang dikulturkan tidak autotrof dan mempunyai laju fotosintesis rendah.

Dalam pembuatan media kultur jarak pagar menggunakan bahan pemadat yaitu agar-agar. Karena agar-agar ini memiliki beberapa kelebihan diantranya adalah agar-agar membeku pada suhu 45 0C dan mencair pada suhu 100 0C, tidak dicerna oleh enzim tanaman, tidak bereaksi dengan persenyawaan penyusun media.

Faktor yang lain yang merupakan faktor penting dalam pembuatan media jarak pagar yang juga perlu mendapat perhatian yaitu pH. pH adalah nilai yang menyatakan derajat keasaman atau kebasaan dari larutan dalam air. pH yang dibutukan untuk tanaman jarak pagar yaitu 5,8. Menurut gamborg dan shyluk (1981) dalam gunawan, L (1992) bahwa sel-sel tanaman membutuhkan pH yang sedikit asam sekitar 5,5-5,8. pH yang kurang dari 5.5 akan menyebabkan media menjadi encer sedangkan pH yang lebih dari 5.8 akan menyebabkan media menjadi padat keras sehingga tidak bisa digunakan dan akan menyebabkan media pecah.

Media yang telah selesai dibuat selanjutnya disterilisasi dengan menggunakan autoclave dengan suhu 121oC, tekanan 17.5 Psi selama 15 menit. Pemanasan di dalam autoklaf pada suhu 121oC maka bakteri dan mikroba akan mati. Uap air yang berada pada bejana tertutup rapat sehingga tekanan di dalam autoklaf naik melebihi tekanan normal.

Lama dan suhu yang digunakan dalam sterilisasi media juga berpengaruh pada media yang dihasilkan, maka diperlukan suhu dan waktu yang tepat agar dihasilkan media yang baik guna pertumbuhan eksplan. Waktu yang umum digunakan adalah 15 menit dengan suhu 1210C atau disesuaikan dengan voleme media yang disterilkan. Seperti yang diungkapkan Burger (1988) dalam George (1993) bahwa volume medium yang disterilkan mempengaruhi waktu yang diperlukan selama sterilisasi.

Tabel 1.

Waktu dan volume media yang disterilkan pada suhu 121 0C

Volume

media (ml)

Waktu pemanasan

pada suhu 121 0C

Total waktu sterilisasi (dari pemanasan-pendinginan) (menit)

Waktu sterilisasi

20-25

9

21

15

50

11

26

15

100

13.5

28.5

15

250

16.5

31.5

15

500

20

35

15

1000

25

40

15

2000

33

48

15

3000

40

55

15

4000

48

63

15

Dari table di atas dilihat bahwa pada volume paling kecil waktu yang dibutuhkan adalah 15 menit pada suhu 121 0C. dan sterilisasi dengan waktu kurang dari 15 menit tidak dianjurkan karena beresiko terjadinya kontaminasi, begitu juga dengan suhu yang digunakan lebih dari 121 0C karena dapat merusak komponen yang ada di dalam media sehingga dapat menurunkan daya tumbuih sel kultur dan jaringan.

2. Persiapan dan Sterilisasi Eksplan Jarak Pagar

Sumber eksplan yang digunakan untuk perbanyakan tanaman jarak pagar secara in vitro yaitu harus jelas asal usulnya, eksplan tersebut memiliki kualitas yang baik, tanaman unggul, sehat, serta bebas dari hama dan penyakit. Sugito (2007) menambahkan bahwa tanaman yang akan dijadikan sumber eksplan harus mempunyai nilai ekonomis tinggi, produksinya disukai pasar, tanamannya sehat, tumbuh baik dan normal.

Eksplan yang digunakan pada perbanyakan jarak pagar antara lain : bagian-bagaian dari kecambah, yaitu kotiledon, hipokotil, dan pucuk kecambah. Embrio dewasa, maupun embrio muda. Bagian vegatatif tanaman dewasa, yaitu meristem, pucuk daun dan batang muda. Bagian-bagian bunga, yaitu nukleulus, ovari, dinding dan tangkai anter, kelopak bunga muda, kapitulum muda.

Beberapa bahan kimia yang digunakan dalam sterilisasi batang dan niji jarak pagar yaitu :

a. Calcium Hypocloride

Biasa dikenal dengan bubuk pembersih, yang mengandung clorine 37-44%. Bahan ini merupakan agen sterilisasi terbagus bagi tanaman. Konsentrasi yang digunakan berkisar antara 5-15 % dengan waktu yang bervariasi tergantung dari bahan tanaman yang digunakan. Jika bahan yang digunakan tipis dan tidak berdaging akan berbeda waktunya dengan jika bahan yang digunakan adalah bahan yang tebal dan berkayu.

b. Sodium Hypocoride

Secara komersial biasanya tersedia dalam larutan 20% (v/v) dan terdiri dari 10% konstituen aktif (NaoCl). Konsentrasi yang digunakan adalah 0.5-25. Nama dagangnya adalah Clorox/bayklin/sunclin.

c. Alkohol 70% dan 96%

Alkohol 70% biasa digunakan untuk sterilisasi permukaan pada eksplan terutama pada saat sterilisasi batang jarak pagar waktu yang digunakan berkisar antara 1-2 menit. Sedangkan untuk sterilisasi ruangan untuk tanam biasanya disemprotkan sebelum digunakan atau pada saat akan digunakan. Alkohol 96% biasanya digunakan untuk sterilisasi biji jarak pagar.

d. Merchuri chloride

Merchuri chloride adalah agen sterlisasi yang sangat keras sehingga pemakaian berkisar antara 0,01-1 % dengan waktu antara 2-10 menit tergantung dari jenis eksplan yang dipergunakan.

e. Antibiotik

Penambahan beberapa jenis antibiotic seperti penisilin, repamfisin, terramisin, dan lain-lain. Terkadang juga digunakan untuk sterilisasi bahkan kadang antibiotik dengan konsentrasi 4-40 ppm dapat ditambahkan pada media untuk mencegah pertumbuhan jamur dan bakteri.

3. Inisiasi

Inisiasi merupakan kegiatan penanaman eksplan ke dalam botol kultur atau penanaman ulang eksplan pada media dengan jenis yang sama atau tahap pertumbuhan selanjutnya.

Dalam melakukan inisiasi perlu memperhatikan peralatan dan tempat ayng akan digunakan harus dalam keadaan steril. Alat dan bahan yang biasa digunakan dalam penanaman eksplan, yaitu laminar air flow cabinet atau enkas, alat-alat diseksi (piset, pisau skalpel, gunting), alat pemecah biji yang digunakan untuk memecahkan biji jarak pagar, lampu spirtus, stok media, cawan Petri, air steril, antiseptik, spirtus dan kertas tisu yang steril.

Eksplan (batang jarak pagar) yang telah disterilisasi kemudian ditanam pada media yang telah disediakan. Eksplan (biji jarak pagar) menggunakan metode celup bakar. Pada saat eksplan (biji jarak pagar) dibakar perlu melakukan berulang-ulang agar bagian yang akan dikulturkan (embrio) dalam keadaan steril. Kemudian eksplan (biji jarak pagar) tersebut ditanam dalam keadaan berdiri.

Setelah eksplan 2-3 minggu setelah tanam eksplan tersebut disubkulturkan pada media perlakuan. Dan media yang digunakan untuk menginduksi kalus yaitu media dasar MS dengan penambahan ZPT jenis auksin dan sitokinin pada konsentrasi tertentu (konsentrasi yang seimbang). Setelah kalus mulai tumbuh kemudian disubkulturkan pada media cair. Kemudian disubkulturkan pada media sesuai dengan arah pertumbuhan yang akan dicapai seperti disubkulturkan pada media untuk elongasi tunas atau perpanjangan tunas yaitu dengan penambahan ZPT kelompok GA3 pada konsentrasi tertertentu, atau disubkulturkan pada media yang lain yang sesuai dengan arah pertumbuhan yang akan dicapai.

Eksplan yang telah ditanam atau disubkultur disimpan pada ruang termostatik dengan suhu yang digunakan adalah 25-270C dan cahaya 60-80%.

4. Aklimatisasi

Aklimatisasi adalah kegiatan perlakuan adaptasi klimatis dari organisasi hidup, termasuk tanaman, yang dipindahkan dari lingkungan yang lama kelingkungan yang baru. Kegiatan aklimatisasi dilakukan untuk menyesuaiakan secara bertahap kesiapan bibit tanaman dalam mendapatkan perubahan dari kondisi lingkungan tumbuh media perbanyaka in vitro kepada kondisi lingkungan tumbuh dilapang.

Aklimatisasi merupakan tahapan yang sangat penting dilalui dalam proses perbanyakan in vitro. Ada perbedaan yang sangat tajam terutama kelembaban dan intensitas cahaya antara lingkungan didalam botol dan lingkungan diluar botol menyebabkan proses aklimatisasi ini merupakan tahap yang kritis. Dengan demikian keberhasilan perbanyakan in vitro tanaman juga ditentukan dengan keberhasilan tanaman dalam melalui tahap ini.

Secara keseluruhan perlakuan yang diberikan selama pelaksanakan aklimatisasi meliputi perlakuan fisik langsung dan tidak langsung terhadap tanaman. Perlakuan fisik langsung meliputi : penyiraman, pemupukan serta pemberantasan hama dan penyakit. Sedangkan perlakuan fisik tidak langsung meliputi : penggolongan dan pengelolaan tempat tumbuh yang terdiri atas pengolahan media tumbuh penyiangan dan pemberantasan gulma, serta perlakuan terhadap sarana pengkondisian lingkungan buatan seperti bak semai, sungkup plastik dan green house.

Berikut ini adalah hasil yang diperoleh setelah dilakukan penelitian :

1) Media akan encer apabila sebelum disterilisasi pH media tersebut kurang dari 5,5. karena media tersebut terlalu asam.

2) Media akan keras apabila sebelum disterilisasi pH media tersebut lebih dari 5,8 karena media tersebut terlalu basa.

3) Media dikatakan optimal jika memiliki pH 5,5-5,8 sebelum disterilisasi. Karena sel-sel tanaman membutuhkan pH yang sedikit asam.

Dalam pembuatan media perlakuan, ZPT yang digunakan kelompok auksin dan sitokinin pada konsentrasi tertentu mampu menginduksi kalus dalam waktu 2 minggu setelah tanam dan setelah diamati selama 1 bulan terdapat tunas.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil Praktik Kerja Lapangan (PKL) ini dapat disimpulkan bahwa Perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara in vitro (kultur jaringan) adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman, baik itu sel, jaringan atau organ tanaman serta menumbuhkannya dalam media buatan di dalam kondisi yang aseptik dengan metode kultur in vitro sehingga bagian-bagian dari tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap kembali.

Dalam perbanyakan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L) secara in vitro dapat melalui beberapa tahap diantaranya, :

1. Pembuatan media tanam

Media dasar yang digunakan untuk memperbanyak tanaman jarak pagar adalah media MS 0 (tanpa ZPT) untuk germinasi biji jarak pagar dan media perlakuan untuk menginduksi kalus dan tunas dari kotiledon dan daun hasil germinasi

2. Persiapan bahan tanam

Bagian tanaman yang akan digunakan harus dari tanaman induk yang jelas asal usulnya, tanaman tersebut harus sehat dan memiliki pertumbuhan yang baik. Bagian apapun itu harus tetap memiliki kriteria yang telah disebutkan di atas dan harus melalui metode sterilisasi yang baik sehingga hasil yang didapatkan sesuai dengan apa yang dikehendaki..

3. Penanaman dalam media tumbuh

Pada saat penanaman perlu memperhatikan beberapa hal yaitu peralatan yang akan digunakan harus steril, laminar air flow cabinet yang akan digunakan harus steril, bahan tanam harus setelah disterilisasi terlebih dulu. Dan yang tidak kalah pentingnya adalah orang yang akam melakukan penanaman haruslah memiliki keahlian yang khusus.

4. Aklimatisasi

Proses aklimatisasi merupakan tahapan yang tidak bisa ditinggalkan dalam penyediaan bibit hasil perbanyakan dengan teknik kultur jaringan. Kemampuan tanaman dalam melewati tahap ini memeberikan efek yang baik dala pertumbuhan tanaman selanjutnya dilapangan.

Berikut ini adalah hasil yang diperoleh setelah dilakukan penelitian :

4) Media akan encer apabila sebelum disterilisasi pH media tersebut kurang dari 5,5. karena media tersebut terlalu asam.

5) Media akan keras apabila sebelum disterilisasi pH media tersebut lebih dari 5,8 karena media tersebut terlalu basa.

6) Media dikatakan optimal jika memiliki pH 5,5-5,8 sebelum disterilisasi. Karena sel-sel tanaman membutuhkan pH yang sedikit asam.

7) Dalam pembuatan media perlakuan, ZPT yang digunakan kelompok auksin dan sitokinin pada konsentrasi tertentu mampu menginduksi kalus dalam waktu 2 minggu setelah tanam dan setelah diamati selama 1 bulan terdapat tunas.

B. Saran

1. Pihak kampus perlu menambah tempat pelaksanaan PKL di perusahaan/industri baik perusahaan negeri ataupun swasta yng mempunyai standarisasi agar dapatmenambah ilmu pengetahuan dan keterampilan yang lebih baik lagi.

2. Monitoring harap dilaksanakan setiap tempat PKL minimal 2 kali untuk mengevaluasi keberhasilan mahasiswa.

3. Adanya kerjasama dengan karyawan industri, sehingga tercipta keharmonisan.

DAFTAR PUSTAKA

Andi Nur Alam Syah. 2005. Biodesel Jarak Pagar bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan. PT. Agro Media Pustaka. Bogor

G.A. Wattimena. Zat pengatur tumbuh. Pusat antar unversitas institut pertanian bogor kerjasama dengan lembaga sumber daya informasi – IPB

Hambali, erliza dkk. 2006. Jarak pagar tanaman penghasil biodesel. Penebar swadata. Bogor

Karyanti dkk. Pelatihan / Magang teknik kultur jaringan tanaman. Puspiptek serpong 20 Agustus – 19 September 2003

Nugroho, arinto dan Heru Sugito. Pedoman pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman. Penebar swadaya. Bogor

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Gabung Yu..cari tau tentang kultur Jaringan..