BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PETERNAKAN
Oleh:
Muhammad Cesar Wiguna (1532220086)
Dosen Pembimbing: Anggun Wicaksono
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) RADEN FATAH
BAB I
PENDAHULLUAN
A. Latar Belakang
Indonesia memiliki keanegaraman spesies anggrek yang sangat besar, diperkirakan sekitar 5000 spesies anggrek tersebar di hutan-hutan Indonesia. Keadaan ini merupakan potensi yang sangat berharga bagi pengembangan anggrek di Indonesia, terutama berkaitan dengan sumberdaya genetik anggrek yang sangat diperlukan untuk menghasilkan anggrek-anggrek yang sangat diperlukan untuk menghasilkan anggrek-anggrek silangan yang baik dan unggul sangat disayangkan, keanekaragaman kelestariannya karena maraknya penebangan hutan dan konversi hutan (Panjaitan, 2005).
Kultur jaringan merupakan salah satu perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan cara menambahkan bagian-bagian tertentu dari tanaman seperti sel, jaringan dan organ dalam kondisi yang aseptik dan secara in vitro. Kultur jarungan juga dapat didefinisikan sebagai suatu teknik menumbuh kembangbiakan bagian tanaman dalam kondisi aseptik secara in vitro, yang dicirikan oleh kondisi kultur aseptik, penggunaan media kultur dengan kandungan nutrisi yang lengkap dan zat pengatur tumbuh serta kondisi ruang kultur yang suhu dan pencabangannya terkontrol (Isda, 2014).
Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana yaitu suatu sel atau irisan eksplan secara aseptik diletakkan dan dipelihara dalam medium padat atau cair yang cocok dalam keadaan steril. Media yang digunakan adalah media dasar MS, telah terbukti cocok diunakan cocok digunakan pada tanaman anggrek. Kultur jaringan anggrek menggunakan arang aktif atau karbon yang dapay menyerap senyawa inhibitor yang disekresikan oleh plantlet, mencegah atau mengurangi pembentukan kalus, dan merangsang mofogenesis (Panjaitan, 2005).
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dilaksanakannya praktikum ini yaitu: 1. Mengetahui cara pembuatan mediun kultur in vitro tanaman
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Anggrek
Tanaman anggrek (Dendrobium sp.) merupakan salah satu famili yang memiliki jumlah keanekaragaman sangat besar yaitu terdiri dari 700 genus dan 35 000 spesies yang tersebar di seluruh dunia (Puspitaningtyas dan Mursidawati, 1999). Contoh dari genus anggrek yaitu Dendrobium,
Phalaenopsis, Renanthera, Vanda, Cattleya, Bulbophylum, dan masih banyak genus lain. Anggrek umumnya hidup secara epifit di batang-batang pohon di hutan tropis namun ada pula yang hidup secara terestrial di atas permukaan tanah, saprofit atau lithofit (dipermukaan batu). Genus Phalaenopsis
merupakan anggrek yang hidup secara epifit.
Tanaman anggrek memiliki permukaan daun yang dilapisi kutikula (lapisan lilin) yang dapat melindungi tanaman dari serangan hama dan penyakit. Kedudukan daun tersusun secara berjajar berseling. Batang anggrek yang menebal merupakan batang semu yang dikenal dengan istilah pseudobulb
(pseudo-semu, bulb-batang yang menggembung), berfungsi sebagai penyimpan air dan makanan untuk bertahan dalam keadaan kering (Sastrapradja, 1980). Batang dan daun anggrek mengandung klorofil, hal ini sangat membantunya memaksimalkan penyerapan sinar matahari untuk fotosintesis dalam habitatnya di hutan yang minim cahaya. Klorofil pada batang anggrek tidak mudah hilang atau terdegradasi walaupun daun-daunnya telah gugur, oleh sebab itu anggrek juga memiliki julukan evergreen.
fungsinya adalah untuk bernapas dan menyimpan air yang di dapat dari uap air di udara. Misalnya akar udara tanaman anggrek epifit (orchidaceae) epidermis akaranya berkembang menjadi lapisan vellumi untuk bernapas dan menyimpan air dari udara di sekitar nya (Nugroho, 2006).
B. Syarat Tumbuhnya Tanaman
Tanaman anggrek hampir tersebar luas dari daerah tropis sampai subtropis. Tanaman anggrek akan tumbuha dengan sehat dan berbunga jika persyaratan serta kebutuhan hidupnya terpenuhi dengan cukup dan baik. Adapun kebutuhan kelangsungan hidup tanaman anggrek yaitu iklim, sirkulasi udara, kebutuhan air, media tanam dan tempat tumbuh serta perawatan yang sesuai.
1. Iklim
Tanaman anggrek dapat tumbuha pada berbagai macam ketinggian tempat. Jenis tanaman anggrek yang dapat tumbuh pada dataran rendah (0-300 m/dpl) yaitu Vanda roxburhii, Acampe praemorsa. Sedangkan jenis tanaman anggrek yang dapat tumbuh pada dataran tinggi (ketinggian 3500-5000 m/dpl) yang tumbuh di pegunungan Himalaya yaitu jenis
Bulbophyillum retusiusculum, Habenaria cummisiana, Herminium longilobatum. Secara umum, dapat dikatakan bahwa tanaman anggrek memerlukan sinar sebanyak 50-60%. Ini berarti bahwa tanaman anggrek meyukai tipe sinar yang agak teduh (Ashari, 1995).
Tanaman anggrek merupakan jenis tanaman epifit, sehingga keteduhan yang diperlukan diperoleh dengan selalu berada dibawah dedaunan pohon yang ditumpanginya (Gunadi, 1985).
2. Sirkulasi Udara
Tanaman anggrek membutuhkan sirkulasi udara yang lembut dan terus menerus. Jika sirkulasi udara tidak ada atau tidak lancar, tanaman anggrek akan mudah diserang penyakit terutama yang disebabkan oleh cendawan dan bakteri. Begitu pula jika sirkulasi udara terlalu kencang, akan menyebabkan anggrek mengalami dehidrasi.
Tanaman anggrek dapat tumbuh dengan baik jika kebutuhan airnya tercukupi. Sehingga frekuensi dan banyaknya penyiraman sangat tergantung pada cuaca (suhu, angin, dan cahaya), jenis, ukuran tanaman, serta keadaan lingkungan tanaman. Penyiraman yang berlebihan pada tanaman anggrek akan menyebabkan penyakit kebusukan yang disebabkan oleh bakteri atau cendawan. Sedangkan kekeringan yang berkepanjangan pad atanaman anggrek akan menimbulkan dehidrasi (kekurangan air) yang ditandai dengan pseudoblub (umbi semu) yang berubah menjadi keriput (Sutiyoso & Sarwono, 2002).
4. Media Tanam
Menurut Iswanto (2002), berdasarkan habitatnya anggrek dapat dibedakan menjadi lima jenis yaitu :
a. Anggrek epifit, yakni anggrek yang tumbuh menumpang pada tanaman lain tanpa merugikan tanaman yang ditumpangi (tanaman inang). Anggrek epifit membutuhkan naungan dari cahaya matahari. Contohnya, anggrek dendrobium, cattleya, oncidium, dan phalaenopsis.
b. Anggrek semi-epifit. Anggrek ini tumbuh menumpang pada tanaman lain, namun akarnya menggantung sebagai akar udara. Contohnya, anggrek brassavola, epidendrum, laelia.
c. Anggrek terrestrial, yakni anggrek yang tumbuh di atas tanah. Anggrek jenis ini membutuhkan cahaya matahari penuh dan cahaya matahari langsung.
d. Anggrek litofit, yakni anggrek yang tumbuh pada batu-batuan. Contohnya, anggrek dendrobium dan phalaenopsis.
e. Anggrek saprofit, yakni anggrek yang tumbuh pada media yang mengandung humus atau daun-daun kering. Contohnya, Goodyera sp.
C. Kultur Jaringan
jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ yang serba steril. Ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap.
Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana yaitu suatu sel atau irisan suatu tanama yang disebut eksplan secara aseptik diletakan dan di pelihara dalam medium padat atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril. Dengan cara demikian sebagian sel dalam permukaan irisan tersebut proliferasi dan membentuk kalus. Apabila kalus yang di pidahkan di dalam medium diferensiasi yang cocok maka akan terbentuk tanaman kecil yang lengkap yang di sebut plantet. Dengan teknik kultur jaringan ini hanya dari irisan kecil suatu jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi plantet dalam jumlah besar (Panjaitan, 2005).
Teknik kultur jaringan akan berhasil apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus penggunaan medium yang cocok, serta keadaan aseptik dan pengaturan udara yang baik. Meskipun pada prinsipnya semua jenis sel dapat di tumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih dari bagian meristem, misalnya daun muda, ujung akar, ujung batang dan sebagainya. Bila menggunakan embrio atau bagian-bagian biji yang lain sebagai eksplan, perlu diperhatikan kemasakan embrio waktu imbibisi temperatur dan dormansi (Panjaitan, 2005).
Menurut Isda (2014), kegunaan utama dari kultur jaringan adalah mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak serta waktu yang relatif singkat, mempunyai sifat fisiologis dan morfologi sama persis dengan tanaman induknya. Dari teknik in vitro ini diharapkan dapat diperoleh tanaman baru yang bersifat unggul. Kultur jaringan merupakan salah satu alternatif untuk mendapatkan tanaman anggrek Grammato-phyllum scriptum var. citrinum
penting dalam pembentukan planlet untuk mikropropagasi secara in vitro. media MS (Murashige and Skoog) merupakan media yang banyak digunakan dalam kultur in vitro.
Dalam kultur jaringan ada dua golongan zat pengatur tumbuh pendorong pertumbuhan yang sangat penting yaitu auksin dan sitokinin. Salah satu auksin sintetik yang digunakan dalam kultur jaringan yaitu NAA (Naftalen asam asetat) gunanya untuk merangsang pertumbuhan kalus, suspensi sel dan organ. Sedangkan golongan sitokini sintetik yang biasanya digunakan yaitu BAP (Benzyl amino purine) gunanya adalah untuk merangsang pembelahan sel (Panjaitan, 2005).
D. Tahap-tahap dalam Teknik Kultur Jaringan
Adapun tahapan yang dilakukan dalam pembanyakan tanaman dengan menggunakan teknik kultur jaringan yaitu:
1. Pembuatan Media
Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.
2. Inisiasi
merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.
3. Sterilisasi
Sterilisasi dan teknik aseptic adalah cara-cara untuk menhindari adanya kontaminasi oleh mikroorganisme. Adapun sterilisasi dalam proses pembanyakan tanaman yaitu:
a. Sterilisasi media, alat-alat dan instrumen
Metode rutin untuk sterilisasi media, alat-alat gelas dan instrumen adalah dengan autoclave pada tekanan 15 ibs selama 15-20 menit. Alat-alat gelas dan instrumen dapat disterilkan dengan autoclave atau pemanasan kering dalam oven pada suhu 150ºC selama 2-3 jam. Untuk menghindari rekontaminasi alat-alat tersebut dapat dibungkus dulu dengan kertas alumunium atau kertas coklat atau dimasukkan dalam kotak sterilisasi sebelum di autoclave dan tetap terbungkus sebelum alat tersebut dipergunakan. Selama digunakan instrumen sering disterilkan dengan cara dimasukkan ke dalam alkohol 70%.
b. Sterilisasi bahan tanaman
Permukaan bahan tanaman dibebashamakan (disterilkan) dengan sterilisasi permukaan. Bahan yang umum digunakan untuk sterilisasi permukaan antara lain sodium atau natrium hipoklorit. Bahan tanaman sering pula dicelup di dalam alkohol 70% untuk menhilangkan lapisan liin sebelum dimasukkan ke dalam sterilan. Dalam sterilan perlu ditambhakan juga beberapa tetes detergent cair. Tabung-tabung atau botol-botol yang berisi medium cair dan potongan jangan diletakkan di atas alat pengocok didalam ruang pemeliharaan yang dilengkapi dengan AC. Suhu yang diperlukan berkisar antara 18-20ºC.
4. Multiplikasi
5. Pengakaran
Pengakaran merupakan fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).
6. Aklimatisasi
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Praktikum tentang Kultur Jaringan pada tanaman anggrek (Dendrobium
sp.) dilaksanakan pada Selasa, 9 Januari 2018 pukul 13.00-15.00 WIB. Di Laboratorium Kultur Jaringan Universitas Negeri Yogyakarta.
B. Alat dan Bahan 1. Alat
Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu petridish steril, skalpel steril, pinset steril, sarung tangan karet, bunsen, erlenmeyer, magnetic stirrer, autoklaf, Laminar Air Flow (LAF)
2. Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu biji bunga anggrek (Dendrodium sp.), media NP, akuades, larutan stok makronutrien, larutan stok hara mikro, vitamin, iron (besi), myo-inositol, air kelapa, sukrosa, gula pasir, larutan NaOH, larutan HCl,
C. Cara Kerja
Adapun cara kerja pada praktikum ini yaitu: 1. Membuat Media NP
a. Siapkan erlenmeyer 1000 mL yang telah diisi dengan 500mL aquadest b. Tambahkan 10 mL larutan stok makronutrien, aduk merata
menggunakan magnetic stirrer
c. Tambahkan satu per satu larutan stok hara mikro, vitamin, iron (besi), myo-inositol
d. Masukkan air kelapa sebanyak 150 mL
f. Ukur pH larutan dan sesuaikan pH-nya sehingga berada pada Ph 5,7-5,8. Jika terlalu basa ditambah dengan HCl dan jika terlalu asam maka ditambah larutan NaOH
g. Ukur lagi larutan tersebut sehingga mancapai 1 liter dan kembalikan ke dalam beaker atau erlenmeyer
h. Tambahkan agar 7 gram untuk 1 liter media (media solid) dan aduk serta panasi media hingga mendidih menggunakan magnetic stirrer i. Tuang ke dalam botol kultur secukupnya. Kemudian tutup dengan
alumunium foil/palstik dan beri label (NP)
j. Sterilisasi dalam autoklaf dengan temperatur 121ºC selama 15 menit. 2. Penaburan Biji Anggrek
a. Buah anggrek dibersihkan dari bagian-bagian yang berpotensi menjadi sumber kontaminan
b. Bbuah anggrek dicuci menggunkan detergen dengan cara disikat, kemudian dibilas dengan air mengalir, dan dikeringkan dengan kertas tisu
c. Dilakukan sterilisasi eksplan (buah) didalam LAF, dengan cara: buah dicelup dalam alkohol 96% dan (dengan bantuan pinset) buah dilalukan dalam api. Proses tersebut diulang sebanyak 3 kali
d. Setelah buah steril, biji anggrek dikeluarkan dari dalam buah dengan cara: buah dipotong melintang dan membujur menggunakan pisau (scalpel), kemudian dikeluarkan dari dalam buah menggunakan bantuan sendok (spatula). Biji yang sudah dikeluarkan ditampung dalam petridish yang sudah dialasi dengan kertas saring.
e. Biji ditabur dalam mediuum kultur in vitro yang sudah ditempatkan dalam botol secara aseptis (steril)
f. Botol ditutup kembali dan tutup botol dirapatkan dengan plastik warap (sealed) serta diberi label: nama tanaman, tanggal penanaman, nama penanam (orang yang menanam)
3. Subkultur (Overplanting) Anggrek
b. Bibit dipindahtanamkan pada medium kultur yang baru secara aseptis c. Botol kultur ditutup kembali dan tutup botol dirapatkan dengan plastik
wrap (sealed), serta diberi label; nama tanaman, tanggal penanaman, nama penanam (orang yang menanam)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Tabel. Pengamatan Kultur Jaringan Tanaman Anggrek (Dendrobium sp.)
Gambar Pengamatan Keterangan
Gambar 1. Penyemaian benih tanaman anggrek (Dendrobium sp.)
Sumber: Dok. Pribadi, (2018)
Gambar 2. Tanaman anggrek (Dendrobium sp.) yang masih muda
Sumber: Dok. Pribadi, (2018)
Gambar 3. Tanaman anggrek (Dendrobium sp.) yang sudah siap
dikeluarkan
Sumber: Dok. Pribadi, (2018)
Gambar Pengamatan Keterangan
Gambar 4. Tanaman anggrek (Dendrobium sp.) yang berbunga
Sumber: Dok. Pribadi, (2018)
B. Pembahasan
Di Indonesia jenis tanaman anggrek memiliki
1. Batang muda 2. Daun muda 3. Media MS 2
3
2
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
Kultur jaringan merupakan salah satu cara untuk memperbanyak tanaman secara vegetatif dengan cara menambahkan bagian-bagian tertentu dari tanaman seperti sel, jaringan dan organ dalam kondisi yang aseptik dan secara in vitro. Media digunakan dalam pelaksanaan kultur jaringan yaitu media MS. Dalam pembuatan media harus memperhatikan pH yang terkandung dalam media, karena pH sangat berpengaruh pada sifat media serta dalam pembuatan media kultur, baik alat maupun media kultur perlu dilakukan sterilisasi.
B. Saran
LAMPIRAN FOTO
DAFTAR PUSTAKA
Isda, Mayta Novaliza dan Siti Fatonah. (2014). Induksi Akar pada Eksplan Tunas Anggrek Grammatophylum scriptum var. citrinum secara In Vitro pada Media MS dengan Penambahan NAA dan BAP. Jurnal Biologi, 7 (2): 53-57.
