Tanaman Kimera
DEFINISI SAMBUNG MIKRO
Sambung mikro meliputi penyambungan suatu pucuk yang diperoleh dari tanaman induk pada (a) suatu tanaman muda yang ditumbuhkan di rumah kaca atau di pembibitan menggunakan teknik penyambungan yang umum dilakukan (sambung mikro secara in vivo), atau (b) suatu potongan tanaman muda yang diperoleh dari bibit dalam kondisi aseptik, atau suatu setek mikro yang didapatkan dari perbanyakan vegetatif secara in vitro (sambung mikro secara in vitro). Pada bab ini yang akan dibahas adalah teknik sambung mikro secara in vitro.
Teknik Awal
Selama sambung mikro, bagian ujung mata tunas dari suatu pohon dipotong di bawah kondisi aseptik, dan hanya kubah apikal saja yang diambil. Umumnya bagian yang diisolasi ini adalah meristem berikut primordia daun; potongan yang diisolasi dapat disebut sebagai batang atas. Kadang-kadang mata tunas itu sendiri yang digunakan. Organ yang diisolasi dari pohon dewasa disambungkan pada batang bawah, yang berupa tanaman muda atau setek herba, menggunakan teknik sambung mikro secara in vitro. Batang bawah biasanya adalah
potongan tanaman yang diperoleh secara in vitro dari bibit steril; kebanyakan kotiledonnya dibuang dan akar-akar dipotong.
Batang atas diletakkan pada permukaan potongan pada batang bawah dalam keadaan kontak dengan zona kambium. Setelah penyambungan, tanaman muda tadi dipindahkan ke dalam larutan nutrisi mineral yang akan menjamin perkembangan yang harmonis dari sambungan (Navarro, Roistacher dan Murashige, 1975). Batang atas berkembang sebagai pucuk berdaun. Tanaman muda yang diperoleh dengan cara ini kemudian dipindahkan ke pot dan diaklimatisasikan di rumah kaca sebelum ditanam di lapangan. Teknik ini digunakan untuk mendapatkan klon bebas penyakit serta untuk mempelajari inkompatibilitas sambungan.
Perbaikan-perbaikan pada Teknik Awal
Tanaman Batang Bawah
Pada banyak spesies, dibutuhkan suatu stratifikasi pada suhu rendah antara 3 hingga 4oC untuk memecahkan dormansi biji. Lamanya waktu stratifikasi berbeda antar spesies. Pada tanaman prune dan apricot lamanya stratifikasi berkisar antara 30 hingga 60 hari, pada tanaman peach 80 hingga 120 hari, dan pada tanaman myrobalan (suatu varietas dari plum) 90 hingga 120 hari. Stratifikasi pada suhu 3oC di dalam ruangan pendingin ini dilakukan secara aseptik dalam keadaan gelap, baik di dalam tabung kultur pada medium yang dipadatkan dengan agar (satu biji per tabung) atau di dalam cawan Petri di antara dua lapis kertas saring lembab yang steril.
Pada spesies tertentu, dormansi biji dapat dipecahkan dengan merendamnya selama 24 jam di dalam larutan sitokinin (misalnya BAP), di dalam asam giberelat (GA3) atau di dalam campuran keduanya. Pada tanaman peach, apricot, dan cherry, tanaman-tanaman muda yang diperoleh dengan cara ini tanpa stratifikasi pendahuluan tumbuh lebih kuat dan perkecambahannya lebih teratur. Pada tanaman myrobalan pemberian sitokinin tidak menghilangkan kebutuhan akan stratifikasi dingin, tetapi mengurangi waktunya hingga setengahnya.
Sambung Pucuk
Teknik yang memberikan pra-perlakuan terhadap pucuk, yang memungkinkan seleksi terhadap pucuk yang viabel dan membantu perkembangannya, sangat meningkatkan persentase keberhasilan sambung mikro. Pada tanaman peach, pra-perlakuan menggunakan zeatin (0,01 mg L-1) selama 2 hingga 10 hari, atau dengan 0,1 mg L-1 hanya selama 4 hingga
48 jam meningkatkan persentase keberhasilan penyambungan yang dilakukan kemudian, yang menghasilkan beberapa pucuk hijau yang panjang. Kemungkinan hormon tanaman eksogen ini membantu penyeimbangan kandungan hormon endogen sehingga merubah status fisiologis organ yang dipotong.
Sambung mikro
Pemblokiran oksidasi. Kesulitan pertama yang dihadapi adalah terjadinya oksidasi senyawa fenol pada permukaan luka (pada bagian batang atas yang dipotong dan batang bawah yang dipotong). Kontak senyawa-senyawa fenol dan oksidasinya menyebabkan terjadinya perubahan warna pada jaringan yang berhubungan dengan sambung mikro. Untuk memblokir fenomena oksidasi ini, dapat digunakan bahan-bahan seperti asam askorbat, thiourea, cysteine, chlorohydrate, dithiothreitol (DTT), dan sodium diethyl-dithiocarbamate (DIECA). Pemberian DIECA pada konsentrasi 2 g L-1 pada saat pembilasan jaringan dan satu tetes pada jaringan pada saat penyambungan merupakan cara yang paling efektif.
Memberi makanan pada sambungan. Pada penyambungan tertentu, akan diperoleh
persentase keberhasilan yang nyata lebih tinggi apabila di antara batang atas dan batang bawah disisipkan blok Agar yang mengandung mineral nutrisi dengan atau tanpa hormon tanaman. Agar tersebut menghindarkan terjadi dehidrasi pucuk yang cepat dan berlebihan, dan berguna menginduksi pembentukan histogen (meristem akar) pada zona sambungan.
Kondisi lingkungan tanaman yang disambungkan secara in vitro. Untuk perkembangan eksplan yang disambungkan, telah dicobakan berbagai pendukung, seperti medium cair dengan jembatan kertas (Heller, 1953), dan medium yang dipadatkan dengan agar yang kurang baik untuk pembentukan dan perkembangan akar. Penggunaan vermikulit terbukti lebih berhasil karena ketersediaan oksigen yang lebih banyak bagi sistem batang bawah. Juga, jembatan kertas menggunakan kertas saring atau sistem Sorba Rod (sumbat Sorba Rod terdiri atas kertas selulosa berkerut yang dibungkus dengan kertas selulosa yang poreus, seperti model filter rokok sigaret) mendukung ketersediaan oksigen bagi akar batang bawah.
Kandungan sukrosa sampai 85 gram per liter terbukti meningkatkan keberhasilan sambung mikro pada tanaman jeruk. Hal ini meningkatkan persentase keberhasilan dari 40 persen pada konsentrasi sukrosa normal sebesar 30 – 50 gram per liter, menjadi 95 persen.
Kondisi cahaya memainkan peranan penting. Jadi, pada awal masa perkembangannya, tanaman muda yang disambungkan harus diperlihara di dalam gelap selama tiga hingga tujuh hari sebelum dihadapkan pada kondisi cahaya.
Pemindahan. Tiga puluh hingga empat puluh hari setelah penyambungan in vitro, tanaman muda yang disambungkan selanjutnya dipindahkan ke rumah kaca, pada medium yang sesuai (campuran pasir, gambut, vermikulit, 1:1:1), diairi dengan larutan mineral encer (20 persen MS) dan diaklimatisasikan secara bertahap (Litz, Moore dan Srinivasan, 1985).
Aplikasi Teknik Sambung Mikro
1. Eliminasi virus: Teknik sambung mikro secara in vitro telah terbukti sangat berguna dalam meregenerasikan tanaman jeruk yang terinfeksi virus. Hal ini dikarenakan pucuk yang diisolasi secara in vitro sulit membentuk akar pada pohon. Namun, dengan menyambungkan pucuk tersebut pada batang bawah yang sesuai masalah ini dapat diatasi. 2. Tanaman yang disambungkan tidak mengalami fase pertumbuhan juvenil seperti halnya
pada tanaman yang diperbanyak secara seksual.
3. Produksi tanaman yang resisten terhadap hama, penyakit, suhu rendah, cekaman air, kelebihan air, kadar garam, dan sebagainya.