LAPORAN PRAKTIKUM PEMBIAKAN TANAMAN
ACARA 6 KULTUR ORGAN
TRIA PITOYO 131510501162
GOLONGAN D / KELOMPOK 4
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman merupakan bahan pokok untuk melakukan kegiatan dalam bidang pertanian. Bidang pertanian sendiri cukup luas yaitu mencakup perikanan, kehutanan, perkebunan, dan peternakan sehingga negara Indonesia disebut sebagai negara maritim karena memang mayoritas masyarakat Indonesia bekerja di bidang pertanian. Sedangkan dalam arti yang sempit pertanian adalah kegiatan bercocok tanam, membudidayakan, dan merawat tanaman dengan tujuan memperoleh keuntungan komersial dari produk tanaman tersebut. Jadi pertanian hanyalah kegiatan seputar tanaman dan hubungannya dengan hal-hal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.
Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang luar biasa macamnya salah satunya dalam kerajaan tumbuhan. Sebagai contoh adalah buah-buahan seperti buah mangga. Buah mangga memiliki banyak varietas yang mana terdapat kelebihan dan kekurangan di setiap macamnya. Permintaan pasar akan varietas unggulan dengan rasa, tekstur, aroma buah yang diminta tidak sebanding dengan keadaan lapang yang tidak mampu menghasilkan buah sebanyak yang diminta. Melakukan intensifikasi lahan cukup menguras biaya input lebih dari tanaman mangga yang biasa, akhirnya sampai pada tangan konsumen dengan harga yang tinggi. Mengetahui harga mangga yang tinggi para konsumen akan merubah pikirannya untuk tidak menkonsumsi mangga jenis ini, dan dampaknya akan merugikan bagi para pedagang, tengkulak, dan juga petani akan menerima harga jual yang sangat murah dan tidak mendapat keuntungan.
Agar didapatkan bibit yang unggul ada berbagai macam salah satunya adalah dengan mengkulturkan organ tanaman. Kultur organ adalah pembiakan secara invitro yang dijaga kesterilannya agar bagian dari tanaman dapat tumbuh. Kultur organ menggunakan bagian atau potongan dari tanaman sehingga nantinya tanaman ini menjadi individu baru. Kultur jaringan ini memiliki kecepatan dan tingkat keberhasilan sendiri-sendiri tergantung pada bagian tanamannya dan jenis tanaman.
1.2 Tujuan
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Sitorus dkk., (2011) menjelaskan bahwa teknik kultur in vitro atau lebih dikenal sebagai kultur jaringan tumbuhan dapat dijadikan sebagai alternatif pemecahan masalah untuk perbanyakan bibit secara vegetatif dan perolehan metabolit sekunder dari tanaman ini. Permasalahan perbanyakan adalah dalam waktu yang singkat harus memenuhi permintaan konsumen yang besar, untuk itu teknik kultur jaringan ini dapat digunakan ebagai salah satu metode penyelesaian masalahnya.
Alkowni dan Sawalha (2012) juga berpendapat seperti penjelasan Sitorus yaitu bioteknologi dalam perkembangan tanaman dapat menggunakan teknik kultur jaringan atau teknik in-vitro. Penggunaan kultur jaringan ini karena tanaman baru yang dihasilkan terbebas dari pathogen, hal ini disebabkan perawatan dan penjagaan ekstra steril. Selain hal tersebut, teknik kultur jaringan tidak tergantung oleh musim sehingga dapat dilakukan kapanpun yang diinginkan serta mudah dikontrol.
Sharma dan Agrawal (2012) menjelaskan bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan teknik kultur jaringan yaitu faktor genotip, media tumbuh tanaman, dan tipe dari eksplan. Pada dasarnya teknik kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman baru yang memiliki kualitas yang baik karena terbebas dari virus maupun pathogen. Alternatif metode perbanyakan yang dapat digunakan adalah melalui kultur in vitro. Metode kultur invitro ini mampu menghasilkan tanaman dalam skala besar dengan waktu yang relatif cepat. Pada tanaman yang bernilai ekonomi tinggi atau tanaman yang tergolong langka dan sulit dipropagasi dengan cara konvensional dilakukan perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan. Perkecambahan secara in vitro telah dilakukan yang menghasilkan data inisiasi perkecambahan tercepat yaitu 18 hari pada media terbaik yang diuji (Dinarti dkk., 2010).
menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yang besar yang memiliki sifat genetik yang sama dengan tanaman induknya. Stress dapat dialami oleh tanaman hasil dari teknik kultur jaringan akibat dari ketidak cocokan tempat penanamannya (Patel dan Krishnamurthy, 2013).
Marlin dkk., (2012) menjelaskan kultur jaringan pada tanaman pisang, melalui kultur organ ini jantung pisang dapat diinisiasi menjadi kalus. Kalus adalah sekelompok massa sel yang berkembang dengan sangat cepat, tetapi belum terorganisir atau belum terdiferensiasi. Pembentukan kalus sangat menguntungkan karena dapat dikultur secara terus menerus. Kalus dapat diinisiasi dari semua bagian tumbuhan, walaupun kecepatan pembelahan sel dari masing-masing bagian tumbuhan tersebutberbeda. Sedang kan Winarto dkk., (2009) menjelaskan bahwa 2004 bahwa sel/jaringan/organ yang membentuk kalus umumnya didahului dengan akumulasi pati sebelum pembentukan tunas dan akar dan kondisi ini tidak ditemukan pada kalus yang kemampuan morfogenesisnya rendah atau tidak ada.
apabila eksplan tumbuh melalui kalus, kemudian akan berdiferensiasi menjadi tunas dan akar. Eksplan menunjukkan respon secara organogenesis langsung apabila eksplan tumbuh langsung membentuk tunas dan akar, tanpa melalui pembentukan kalus (Nisak, 2012).
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Pembiakan Tanaman Pembiakan Vegetatif dengan Cara Kultur Organ dilaksanakan pada tanggal 16 Oktober 2014 bertempat di Laboratorium Kultur Jaringan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember pukul 13.00 WIB.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
1. Embrio jagung 2. Planlet tembakau 3. Media MS 4. Agar-agar 5. Alkohol 6. LAF
7. Alumunium foil 8. Clorox
9. Plastik wrap
3.2.2 Alat 1. Botol kultur 2. Pinset 3. Bunsen 4. Scapel 5. Beaker glass 6. Gelas ukur 7. Petridish
3.3 Cara Kerja 3.3.1 Embrio Jagung
2. Kemudian membilas dengan air mengalir. 3. Memipil jagung muda dari tongkolnya.
4. Mensterilkan biji jagung dengan kloroks 20 % selama 3 menit dan membilasnya. Mengulangi 3 kali pekerjaan ini.
5. Mengambil embrio buah jagung dengan memakai pisau skapel dan pinset steril. 6. Menanam embrio ke dalam media botol yang sudah di sediakan.
3.3.2 Planlet Tembakau
1. Menyiapkan botol media masing-masing perlakuan dan botol kultur yang tumbuh planlet tembakau.
2. Menyiapkan peralatan tanam steril antara lain, pinset, pisau skapel, petridish, lampu bunsen.
3. Mengeluarkan planlet tembakau dari dalam botol kultur dan meletakkannya di petridish steril. Kemudian memotong batangnya seukuran 2 cm atau sedikitnya ada 1 ketiak daun.
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 4.1.1 Hasil Pengamatan Pertumbuhan Bahan Tanam
No
Tabel 4.1.2 Eksplan Embrio Jagung Pada Pengamatan Terakhir Hari ke-21
sifat stabil karena meiosis pada sel meristem terjadi bersamaan dengan pembelahan sel sehingga duplikasi DNA yang terlalu banyak dapat dihindari. Hal ini yang membuat tanaman yang dihasilkan sama dengan induknya.
Pertumbuhan dan morfogenesis organ tanaman dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yang diantaranya genotip tanaman, media tumbuh, lingkungan tumbuh dan kodisi eksplan. Perbedaan respon genotip tanaman tersebut dapat diamati pada perbedaan eksplan masing-masing varietas untuk tumbuh dan beregenerasi. Masing-masing varietas tanaman berbeda kemampuannya dalam merangsang pertumbuhan tunas aksilar, baik jumlah tunas maupun kecepatan pertumbuhan tunas aksilarnya. Hal serupa juga terjadi pada pembentukan kalus, laju pertumbuhan kalus serta regenerasi kalus menjadi tanaman lengkap baik melalui pembentukan organ-organ adventif maupun embrio somatik. Regenerasi dan perkembangan organ adventif dan embrio somatik juga sangat ditentukan oleh varietas tanaman induk. Perbedaan pengaruh genetik ini disebabkan karena perbedaan kontrol genetik dari masing-masing varietas serta jenis kelamin tanaman induk.
kemampuannya untuk beregenerasi juga lebih kecil sehingga dibutuhkan media yang lebih kompleks untuk pertumbuhan dan regenerasinya.
Secara umum, Yenisbar dkk (2013) menjelaskan bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan tanaman dengan kultur in vitro. Pertumbuhan tanaman pada kultur in vitro merupakan hasil interaksi antara kondisi organ yang dikulturkan dan lingkungan. Faktor-faktor tersebut berpengaruh terhadap proliferasi tunas maupun pembentukan akar, serta aklimatisasi planlet ke lingkungan eksternal. Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung kehidupan jaringan yang dibiakkan. Sharma dan Agrawal (2012) menjelaskan bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan teknik kultur jaringan yaitu faktor genotip, media tumbuh tanaman, dan tipe dari eksplan. Pada dasarnya teknik kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman baru yang memiliki kualitas yang baik karena terbebas dari virus maupun pathogen.
Kloroks yang digunakan pada embrio jagung memilki fungsi sebagai desinfektan. Desinfektan yaitu cairan yang digunakan untuk membunuh mikroorganisme penyebab penyakit dengan bahan kimia atau secara fisik, sehingga dapat mengurangi kemungkinan terjadi infeksi dengan jalam membunuh mikroorganisme patogen. Tujuan diberika desinfektan adalah suapayaembrio yang ditanam tidak terkontaminasi dan dapat tumbuh dengan sempurna agar dapat diamati persen pertumbuhan, jumlah pucuk yang terbentuk dan lain – lain. Sedangkan betadin digunakan pada proses kultur jaringan karena berrfungsi sebagai antiseptik. Betadin digunakan untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan menghalangi atau merusakkannya.
(ZPT) yang digunakan (jenis ZPT dan konsentrasinya), bagian tanaman yang dijadikan eksplan dan lingkungan tumbuhnya.
Umur fisiologis eksplan berpengaruh terhadap kemampuannya untuk beregenerasi. Jaringan tanaman yang masih muda yang meristematik (sel-selnya masih aktif membelah) lebih mudah beregenerasi dibandingkan dengan jaringan yang sudah tua, sehingga bagian tanaman yang meristemik paling banyak berhasil bila dijadikan eksplan. Bagian tanaman yang termasuk jaringan meristematik adalah pucuk apikal, pucuk lateral dan pucuk axial. Bahan tanam dapat diambil dari tanaman dewasa, yaitu pada bagian pucuk tanaman, daun atau umbi. Untuk eksplan dari daun, digunakan daun yang tidak terlalu muda juga tidak terlalu tua. Pemotongan eksplan dengan menyertakan ibu tulang daun, karena pada bagian ini lebih cepat tumbuh kalus. Apabila bahan tanam (eksplan) berasal dari umbi, biasanya umbi ditumbuhkan dulu tunasnya. ZPT pada tanaman ada beberapa hormon diantaranya adalah auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat dan etilen. Auksin adalah zat aktif dalam sistem perakaran. Senyawa ini membantu proses pembiakkan vegetatif. Pada satu sel auxins dapat mempengaruhi pemanjangan sel, pembelahan sel dan pembentukan akar. Beberapa tipe auxins aktif dalam konsentrasi yang sangat rendah antara 0.01 - 10 mg/L.
(2013), hormon sitokinin (BAP) berfungsi sebagai perangsang pertumbuhan tunas, berpengaruh terhadap metabolisme sel, pembelahan sel, merangsang sel, mendorong pembentukan buah dan biji, mengurangi dormansi apikal, serta mendorong inisiasi tunas lateral. Hal ini berkesinambungan dengan penjelasan Kristina (2009) bahwa penggunaan media MS yang ditambah BAP (1 – 5 ppm) adalah media terbaik untuk meningkatkan pembentukan tunas ganda.
Asam Absisat (ABA) adalah penghambat pertumbuhan merupakan lawandari gibberellins. Hormon ini memaksa dormansi, mencegah biji dari perkecambahan dan menyebabkan rontoknya daun, bunga dan buah. Secara alami tingginya konsentrasi asam abscisat ini dipicu oleh adanya stress oleh lingkungan misalnya kekeringan. Etilen merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas. Senyawa ini memaksa pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan merangsang penuaan. Tanaman sering meningkatkan produksi ethylene sebagai respon terhadap stress dan sebelum mati. Konsentrasi Ethylene fluktuasi terhadap musim untuk mengatur kapan waktu menumbuhkan daun dan kapan mematangkan buah.
1 2 3 4 5 6
Grafik 4.2.1 Jumlah kalus, tunas, dan akar yang tumbuh pada hari ke-21.
Pada planlet tembakau dilakukan pengamatan selama 21 hari yang tiap minggunya dihitung banyaknya kalus, akar, dan tunas yang muncul. Pada hari ke-7 rata-rata kalus yang muncul sebanyak 2 tiap perlakuan kecuali pada perlakuan NAA 4 ppm yaitu sebanyak 11 kalus yang sudah tumbuh sebaliknya perlakuan NAA 2 ppm belum menumbuhkan kalus. Tunas terbanyak yang muncul pada hari e-7 pada perlakuan NAA 4 ppm yaitu sebanyak 6 tunas, sedangkan NAA 2 ppm belum menumbuhkan tunas. Begitu juga NAA 4 ppm pada hari ke-7 berhasil tumbuh sebanyak 14 akar sedangkan pada NAA 2ppm, MS 0, dan BAP 4 ppm belum menumbuhkan akar.
Pada hari ke-14 kalus yang tumbuh terbanyak adalah NAA 4 ppm yaitu sebanyak 11 kalus, dan tunas terbanyak yaitu 10 tunas, serta 23 akar yang merupakan jumlah akar terbanyak pada hari ke-14. Pada hari ke-21 kalus yang banyak tumbuh adalah perlakuan NAA 0,05 ppm sebanyak 8 kalus sedangkan NAA 4 ppm berbanding terbalik dengan sebelumnya yang hanya menumbuhkan 3 kalus. Tunas yang tumbuh pada hari ke-21 ini paling banyak pada NAA 0,5 ppm yaitu 13 tunas dan NAA 4 ppm sebanyak 12 ppm. Akar terbanyak yaitu NAA 2 ppm yaitu 36 akar dan NAA 4 ppm sebanyak 27 akar.
diberi hormon auksin, sedangkan pemberian hormon sitokinin tidak berdampak sebaik hormon auksin. Hormon auksin yaitu NAA dengan konsentrasi 4 ppm menyebabkan pertumbuhan terbaik dengan memunculkan banyak kalus, tunas, dan akar. Sebaiknya agar pertumbuhan planlet tembakau lebih cepat diberi hormon auksin NAA sebanyak 2 sampai 4 ppm untuk hasil terbaik, sedangkan pencampuran NAA dengan BAP tidak begitu berpengaruh pada praktikum kali ini hal ini dikarenakan konsentrasi yang rendah yaitu NAA 0,5 ppm dan BAP 0,5 ppm, konsentrasi tersebut tidak sesuai untuk planlet tembakau.
NAA 2 PPM NAA 3 PPM MS 0 BAP 4 PPM NAA 4 PPM0,5 BAP + 0,5 NAA
Rata-Rata Tinggi Tanaman Rata-Rata Jumlah Akar Rata-Rata Panjang Akar
Grafik 4.2.2 Eksplan embrio jagung hari ke-21
media. Kontaminasi cendawan atau jamur ditandai dengan adanya koloni cendawan berwarna putih sedangkan kontaminasi bakteri ditandai dengan munculnya koloni bakteri berwarna kecoklatan dan kuning. Pada media kultur yang masih steril menandakan bahan pembuatan media dan laboratorium atau lingkungan sekitarnya steril, kemungkinan jamur tersebut muncul karena proses pembuatan media saat ditutup atau saat dituangkan kurang steril atau memang botol yang digunakan kurang steril.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Kultur Organ merupakan suatu dasar kegiatan yang dilakukan untuk pelaksanaan kultur jaringan.
2. Pertumbuhan dan morfogenesis dalam mikropropagasi sangat dipengaruhi oleh keadaan jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan.
3. Direkomendasikan menggunakan hormon auksin untuk mempercepat perumbuhan embrio jagung dan diberi campuran BAP agar jumlh akar lebh banyak.
4. Sebaiknya agar pertumbuhan planlet tembakau lebih cepat diberi hormon auksin NAA sebanyak 2 sampai 4 ppm untuk hasil terbaik, sedangkan pencampuran NAA dengan BAP tidak begitu berpengaruh pada praktikum kali ini hal ini dikarenakan konsentrasi yang rendah yaitu NAA 0,5 ppm dan BAP 0,5 ppm, konsentrasi tersebut tidak sesuai untuk planlet tembakau.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Ahmadian, E., A. Lolaei, S. Mobasheri, and R. Bemana. 2013. Investigation of Importance Parameters of Plant Tissue. Agriculture and Crop Sciences, 5(8): 900-905.
Alkowni, R. and Sawalha, K. 2012. Biotechnology For Conservation Of Palestinian Medicinal Plants. Agriculture Technology, 8(4): 1285-1299. Dinarti, D, U. Sayekti, dan Y. Alitalia. 2010. Kultur Jaringan Kantong Semar
(Nepenthes mirabilis). Hort. Indonesia, 1(2): 59-65.
Hendaryono, D. P. S dan A. Wijayani. 1994. Teknik Kultur Jaringan. Yogyakarta: Kanisius.
Kristina, N. N. 2009. Induksi Tunas Tabat Barito (Ficus deltoidea Jack) Secara In Vitro Menggunakan Benzil Adenin (Ba) dan Naphthalene Acetic Acid (Naa). Littri, 15(1): 33-39.
Marlin, Yulian, dan Hermansyah. 2012. Inisiasi Kalus Embriogenik pada Kultur Jantung Pisang ‘Curup’ dengan Pemberian Sukrosa, Bap dan 2,4-D. Agrivigor,11(2): 275-283.
Nisak, K, T. Nurhidayati, dan K. I. Purwani. 2012. Pengaruh Kombinasi konsentrasi ZPT NAA dan BAP pada Kultur Jaringan Tembakau Nicotiana tabacum var. Prancak 95. Sains Dan Seni Pomits, 1(1): 1-6.
Patel, H. and Krishnamurthy, R. 2013. Elicitors in Plant Tissue Culture. Pharmacognosy and Phytochemistry, 2(2): 60-65.
Risza, S. 1994. Kelapa Sawit. Yogyakarta: Kanisius.
Sharma, A. and Agrawal, V. 2012. Tissue Culture Aspects of Ornamental Plants. Biotechnology, 1(1): 2319-3859.
Sitorus, E. N, E. D. Hastuti. dan N. Setiari. 2011. Induksi Kalus Binahong (Basella rubra L.) Secara In Vitro Pada Media Murashige & Skoog Dengan Konsentrasi Sukrosa Yang Berbeda. Bioma, 13(1): 1-7.
Sulistiami, A., Waeniati., Muslimin dan N. Suwastika. 2012. Pertumbuhan Organ Tanaman Buah Naga(Hylocerus undatus) Pada Medium Ms Dengan Penambahan Bap Dan Sukrosa. Natural Science, 1.(1) 27-33.
Yenisbar, Yarni, R. Amelia. 2013. Multiplikasi Tunas Tanaman Inggu (Ruta Angustifolia (L.) Pers.) Secara In Vitro Dengan Penambahan Benzyl Adenin. Widya Kesehatan Dan Lingkungan, 1 (1) : 6-12.
