TEKNIK MIKROPROPAGASI VEDCA

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kultur jaringan tanaman adalah suatu metode atau teknik mengisolasi bagian tanaman (protoplasma, sel, jaringan, dan organ) dan menumbuhkannya pada media buatan dalam kondisi aseptik di dalam ruang yang terkontrol sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman lengkap. Penggunaan teknik kultur jaringan pada awalnya hanya untuk membuktikan teori “totipotensi” (“total genetic potential”) yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann (1838) yang menyatakan bahwa sel tanaman sebagai unit terkecil dapat tumbuh dan berkembang apabila dipelihara dalam kondisi yang sesuai. Saat ini teknik kultur jaringan digunakan bukan hanya sebagai sarana untuk mempelajari aspek-aspek fisiologi dan biokimia tanaman saja, tetapi sudah berkembang menjadi metoda untuk berbagai tujuan seperti mikropropagasi (perbanyakan tanaman secara mikro).

Teknik kultur jaringan telah digunakan dalam membantu produksi tanaman dalam skala besar melalui mikropropagasi atau perbanyakan klonal dari berbagai jenis tanaman. Jaringan tanaman dalam jumlah yang sedikit dapat menghasilkan ratusan atau ribuan tanaman secara terus menerus. Teknik ini telah digunakan dalam skala industri di berbagai negara untuk memproduksi secara komersial berbagai jenis tanaman seperti tanaman hias (anggrek, bunga potong, dll.), tanaman buah-buahan (seperti pisang), tanaman industri dan kehutanan (kopi, jati, dll). Dengan menggunakan metoda kultur jaringan, jutaan tanaman dengan sifat genetis yang sama dapat diperoleh hanya dengan berasal dari satu mata tunas. Oleh karena itu metoda ini menjadi salah satu alternatif dalam perbanyakan tanaman secara vegetatif.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana tahapan-tahapan teknik mikropropagasi?

2. Bagaimana teknik mikropropagasi melalui tunas aksilar?

3. Bagaimana teknik mikropropagasi melalui tunas adventif?

4. Bagaimana teknik mikropropagasi melalui embrio somatic?

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.3.1 Tujuan

1. Dapat mengetahui tahapan-tahapan teknik mikropropagasi.

2. Dapat mengetahui teknik mikropropagasi melalui tunas aksilar.

3. Dapat mengetahui teknik mikropropagasi melalui tunas adventif.

4. Dapat mengetahui teknik mikropropagasi melalui embrio somatic.

1.3.2 Manfaat

1. Memberikan pengetahuan dan literatur kepada mahasiswa.

2. Memberikan bahan bacaan kepada para petani sebagai acuan untuk mengembangkan pengatahuan dan skill mengenai teknik mikropropagasi.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Prinsip Mikropropagasi

Mikropropagasi atau perbanyakan mikro melalui teknik kultur jaringan atau kultur in vitro (kultur dalam tabung atau botol) merupakan bagian yang sangat penting dalam penyediaan bibit tanaman. Pada prinsipnya teknik perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan lebih ditujukan pada tanaman yang mempunyai kendala seperti:

1. Persentase daya berkecambah benihnya rendah

2. Tanaman hibrida unik

3. Selalu diperbanyak secara vegetatif

4. Secara konvensional sulit diperbanyak dan/atau laju perbanyakannya rendah

5. Biji tanaman tidak dapat ditumbuhkan secara alami (contoh; tanaman anggrek)

2.2 Keuntungan Teknik Mikropropagasi

Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dalam perbanyakan tanaman dengan penggunaan teknik kultur jaringan antara lain:

1. Bibit dapat dihasilkan dalam jumlah yang banyak dan seragam

2. Bibit yang dihasilkan bebas patogen seperti nematoda, cendawan, bakteri bahkan virus

3. Perbanyakan bibit dapat dilakukan setiap saat tanpa tergantung pada musim

4. Tidak memerlukan bahan tanaman yang banyak sehingga tidak merusak tanaman induknya

5. Dengan metoda tertentu menghasilkan bibit yang mempunyai stabilitas genetik yang sama dengan induknya

2.3 Tahapan Mikropropagasi

Beberapa tahapan harus dilalui dalam proses perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan dan hal ini tergantung pada jenis tanaman dan tujuan perbanyakan. Secara umum tahapan tersebut adalah:

1. Tahap 1: Seleksi tanaman induk

Sebelum perbanyakan perlu dilakukan seleksi tanaman induk dengan memperhatikan kualitas produksi dan kesehatan tanaman untuk mendapatkan bahan tanaman yang steril.

2. Tahap 2: Pemantapan kultur aseptik

Pada tahap ini bertujuan untuk mendapatkan bahan tanaman (eksplan) yang steril. Tahap ini merupakan tahap yang sulit karena harus mendapatkan bahan tanaman yang bebas dari patogen.

3. Tahap 3: Produksi propagula (multiplikasi)

Tahap ini bertujuan untuk mendapatkan jaringan atau organ yang dapat digandakan untuk menjadi bahan perbanyakan selanjutnya. Bahan perbanyakan tersebut dapat berupa tunas aksilar, tunas adventif atau embrio.

4. Tahap 4: Persiapan plantlet untuk aklimatisasi

Pada tahap ini biakan harus menjadi tanaman lengkap (plantlet) yang siap untuk diaklimatisasi.

5. Tahap 5: Aklimatisasi

Tahap ini merupakan tahap adaptasi dari plantlet yang berasal dari kondisi steril ke kondisi semi steril sebelum dipindahkan ke lapangan. Diperlukan kondisi khusus agar tanaman tidak mengalami “shock”, antara lain kelembaban dijaga agar tetap tinggi, suhu dan intensitas cahaya yang tidak terlalu tinggi.

BAB 3. PEMBAHASAN

Mikropropagasi merupakan perbanyakan dari galur tanaman yang terpilih melalui teknik kultur jaringan. Teknologi ini sudah banyak digunakan dalam industri perbanyakan tanaman hias dan tanaman lainnya di seluruh dunia. Teknik kultur in vitro untuk perbanyakan tanaman aseksual secara massal merupakan aplikasi kultur jaringan yang paling banyak gunakan. Metoda multiplikasi aseksual dalam teknik kultur jaringan dapat ditempuh dengan cara (i) multiplikasi tunas aksiler, (ii) produksi tunas adventif, dan (iii) embriogenesis somatik.

3.1 Mikropropagasi Melalui Tunas Aksilar

Salah satu aspek terpenting dalam kultur jaringan adalah kemampuan untuk beregenerasi dan memperbanyak tanaman (mikropropagasi). Teknik yang paling mudah dalam perbanyakan tanaman secara in vitro adalah menstimulasi perkembangan tunas aksiler. Tunas aksiler diberi perlakuan hormon pertumbuhan untuk memecahkan dormansi dan akan menghasilkan cabang-cabang tunas. Tunas-tunas tersebut kemudian dipisahkan dan diakarkan untuk menghasilkan tanaman lengkap. Alternatif lain tunas-tunas tersebut digunakan sebagai bahan tanaman untuk perbanyakan selanjutnya. Berbagai tanaman hias dan jenis tanaman berkayu banyak yang sudah diperbanyak secara komersial melalui proliferasi tunas aksiler. Proliferasi tunas aksiler menghasilkan peningkatan jumlah tunas yang berlipat per periode kulturnya. Dalam periode enam bulan dimungkinkan dapat dihasilkan satu juta bahan tanaman dari satu eksplan bahan tanaman asal (Phillips & Hubstenberger, 1996).

Sebagian besar jenis tanaman mempunyai kemampuan untuk beregenerasi melalui organogenesis atau embriogenesis somatik, tetapi sedikit jenis tanaman yang bisa keduanya. Beberapa spesies ada yang mudah beregenerasi melalui kultur kalus atau sel, sementara spesies lain hanya dapat beregenerasi melalui proses adventif. Pemilihan jenis tanaman dan tujuan dari suatu penelitian akan menentukan prosedur regenerasi dan perbanyakan tanaman. Apabila pendekatan proses regenerasi yang berbeda dari spesies tanaman yang sama akan menghasilkan laju perbanyakan yang berbeda. Proliferasi tunas aksiler dan kultur batang satu buku adalah teknik yang paling banyak digunakan dalam perbanyakan secara komersial dan menunjukkan variasi yang paling sedikit diantara hasil tanaman yang telah diperbanyak (Chu, 1992).

Sementara itu, organogenesis tunas adventif dan regenerasi tanaman dari kalus baik melalui organogenesis maupun embriogenesis somatik akan menghasilkan variasi yang lebih besar meskipun laju perbanyakannya lebih tinggi. Embriogenesis somatik secara langsung (tanpa melalui fase kalus) menunjukkan keseimbangan antara laju perbanyakan yang tinggi dengan sedikit penyimpangan tanaman yang dihasilkan.

3.2 Mikropropagasi melalui tunas adventif

Regenerasi tanaman melalui kultur jaringan dapat pula ditempuh melalui penanaman potongan jaringan yang tidak meristematis (jaringan adventif) atau dari kultur kalus dan sel. Tunas aksiler dibentuk oleh jaringan meristem, sebaliknya regenerasi adventif terjadi pada lokasi yang tidak biasa (bukan daerah yang meristematis) seperti bagian diantara buku, daun, kotiledon atau daerah pemanjangan akar. Regenerasi tanaman secara adventif sering tergantung pada jaringan eksplan yang sudah terorganisir, tetapi regenerasi dapat pula terjadi dari kultur kalus dan sel yang bukan merupakan jaringan eksplan yang terorganisir.

Pembentukan tunas atau akar adventif dapat diinduksi dari jaringan yang secara normal tidak untuk menghasilkan organ-organ tesebut. Proses pembentukan tunas adventif lebih umum digunakan dibandingkan dengan embriogenesis somatik dan potensi laju multiplikasi tanamannya lebih besar dibandingkan melalui tunas aksiler. Tunas atau akar adventif dapat dihasilkan secara langsung dari eksplan atau melalui tahap kalus terlebih dahulu (tidak langsung).

Pembentukan tunas adventif ditentukan oleh beberapa faktor yang saling mempengaruhi yaitu antara sumber eksplan, media dan kondisi kultur. Untuk mencapai proses organogenesis yang optimum masing-masing komponen tersebut mempunyai nilai kritis. Secara umum proses pembentukan plantlet melalui organogenesis memerlukan empat tahap yang harus dilalui yaitu: (i) induksi tunas; (ii) perkembangan dan multiplikasi tunas; (iii) perakaran dari tunas; dan (iv) “hardening” dari plantlet. Kebutuhan optimum dari setiap tahap tersebut harus ditentukan melalui rangkaian percobaan.

3.3 Mikropropagasi melalui embrio somatik

Regenerasi tanaman dapat melalui satu dari dua proses, organogenesis dan embriogenesis. Organogenesis adalah pembentukan organ secara individu seperti tunas dan akar. Embriogenesis somatik adalah pembentukan embrio dari sel-sel aseksual (sel-sel somatik). Pembentukan embrio somatik bisa secara langsung maupun tidak langsung. Embriogenesis somatik langsung adalah pembentukan embrio somatik atau jaringan embriogenik secara langsung dari eksplan tanpa melalui pembentukan fase kalus. Sedangkan embriogenesis somatik tidak langsung proses pembentukannya melalui fase kalus.

Pada embriogenesis somatik terjadi pembentukan struktur bipolar yang mengandung meristem tunas dan akar, dan mengalami perkembangan yang sama dengan embrio zigotik. Wortel merupakan salah satu contoh tanaman yang sering digunakan untuk mempelajari sistem embriogenesis secara in vitro (Gambar 5). Akan tetapi pada sebagian besar tanaman pembentukan embriogenesis somatik masih sulit.

Eksplan yang paling sering digunakan untuk mempelajari dan menginduksi embriogenesis secara langsung adalah embrio zigotik muda (“immature zygotic embryo”). Jaringan pada embrio zigotik muda secara alami merupakan jaringan yang embriogenik dan dibandingkan dengan eksplan lain lebih respon dalam menginduksi embrio somatik. Umur embrio setelah penyerbukan harus dievaluasi untuk menentukan tahap induksi yang paling optimal.

BAB 4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Mikropropagasi merupakan perbanyakan dari galur tanaman yang terpilih melalui teknik kultur jaringan. Teknik yang paling mudah dalam perbanyakan tanaman secara in vitro adalah menstimulasi perkembangan tunas aksiler. Regenerasi tanaman secara adventif sering tergantung pada jaringan eksplan yang sudah terorganisir, tetapi regenerasi dapat pula terjadi dari kultur kalus dan sel yang bukan merupakan jaringan eksplan yang terorganisir. Pada embriogenesis somatik terjadi pembentukan struktur bipolar yang mengandung meristem tunas dan akar, dan mengalami perkembangan yang sama dengan embrio zigotik.

4.2 Saran

Pada teknik mikropropagasi perlu adanya ketelitian pada setiap tahapannya. Perlunya pangembangan budidaya tanaman melalui teknik mikropropagasi, hal ini ditujukan untuk proses pemuliaan tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Amris Makmur. 1988. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Bina Aksara. Jakarta.

Sukmajaya Deden. 2008. Pemuliaan Tanaman Secara Kultur Jaringan.

PPPPTK Pertanian. Cianjur.

Anonim. 2007. Kunci Sukses Memeperbanyak Tanaman. Agromedia Pustaka.

Jakarta.

Crowder, LV. 1990. Genetika Tumbuhan (Diterjemahkan oleh Lilik Kusdiarti).

Gadjah Mada University Press. Yoyakarta.

Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaaan Tanaman. Kanisius.

Yogyakarta.

Daryanto dan Siti Satifah. 1990. Pengetahuan Dasar Biologi Bunga dan Teknik

Penyerbukan Silang Buatan. Gramedia. Jakarta.

PC Raharja dan Wahyu Wiryanta. 2003. Aneka Cara Memperbanyak

Tanaman. AgroMedia Pustaka. Jakarta.

Suryo. 1992. Genetika. Gadjah Mada University Press. Jakarta.