LAPORAN PRAKTIKUM PEMBIAKAN TANAMAN
ACARA 4 TEKNIK ASEPTIK
TRIA PITOYO 131510501162
GOLONGAN F / KELOMPOK 4
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
BAB 1. PENDAHULUAN
Tanaman adalah suatu tambahan yang dibudidayakan oleh manusia untuk dimanfaatkan hasilnya. Tanaman tumbuh melalui perbanyakan secara generatif maupun vegetatif. Perbedaan generatif dan vegetatif terletak pada alat perkembang biakan yang dilakukan. Perkembangbiakan generatif merupakan perkembangbiakan menggunakan biji atau dengan persilangan. Perkembangbiakan generatif dilakukan sendiri oleh tanaman tersebut tidak melalui bantuan manusia. Ada beberapa tanaman yang melakukan penyerbukan dengan bantan serangga, ada juga tanaman yang membutuhkan bantuan manusia.
Perkembangbiakan vegetatif merupakan perkembangbiakan yang tidak melalui perkawinan melainkan melalaui jaringan tanaman. Perkembangbiakan vegetatif dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Hasil yang diperoleh dari perkembangbiakan vegetatif lebih memuaskan karena memilki sifat yang sama dengan induknya. Jika dibandingkan dengan perkembangbiakan generatif, perkembangbiakan secara vegetatif lebih banyak memilki variasi kaena perkembangbiakan generatif memilliki anakan yang kurang seragam
Kultur jaringan biasa disebut dengan perbanyakan secara in vitro karena menggunakan botol botol kaca untuk perkembangbiakannnya. Dengan perbanyakan secara kultur jaringan akan diperoleh anakan yang memilki sifat sama dalam jumlah banyak dan waktu yang singkat. Perbanyakan dengan kultur jaringan tidak dapat dilakukan secara langsung, melainkan harus menggunakan alat yang lengkap dan steril di dalam laboratorium. Kebersihan alat akan mempengaruhi perkembangaan suatu tanaman. Sehingga dibutuhkan alat alat yang steril dan pngerjaan yang haai hati untun mendapatkan hasil yang baik.
ini akan mempelajari bagaimana cara mensterilkan lingkungan kerja, alat, media dan bahan tanamn yang digunakan untuk kultur jaringan. Maka dari itu, teknik aseptik dibutuhkan untuk mengurangi kontaminasi eksplan oleh bakteri.
1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan
1. Mengetahui cara sterilisasi lingkungan kerja, alat dan media, serta bahan tanam.
1.3 Manfaat
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA embryogenesis somatik, regenerasi organ adventif, pembentukan cabang aksilar dan kultur buku tunggal (Lidyawati dkk., 2012).
Hal yang sama juga dijelaskan oleh Sari dkk., (2011) kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tumbuhan seperti sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagianbagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tumbuhan utuh kembali. Dengan kultur jaringan diperoleh tanaman dalam jumlah yang banyak, seragam dan dalam waktu yang singkat. Beberapa faktor pendukung keberhasilan kultur jaringan yaitu sumber eksplan yang digunakan, media tanam, zat pengatur tumbuh dan faktor lingkungan.
Oleh karena itu, diperlukan proses sterilisasi yang tepat untuk mematikan mikroorganisme yang terdapat pada eksplan sehingga tidak mengganggu pertumbuhan tanaman. Keberhasilan sterilisasi dipengaruhi oleh sumber eksplan (tanaman), seperti tanaman herba atau berkayu, dan kondisi lingkungan (musim hujan atau kemarau). Sterilisasi pada tanaman jahe meliputi beberapa tahap dengan menggunakan berbagai sterilan, antara lain tipol, antracol, marshal, agrept, dan bayclin. Air mengalir seperti air ledeng merupakan sarana pendukung penting pada proses sterilisasi tanaman (Aisyah dan Surachman, 2011).
mengacu pada hasil penelitian yang telah dilakukan. Identifikasi jenis bakteri dilakukan untuk mengetahui pengaruh bakteri terhadap bahan tanam (kalus embriogenik) yang disterilisasi (Pancaningtyas dan Ismayadi, 2011).
Pemecahan masalah perbanyakan bibit tersebut dapat dilaksanakan dengan mengunakan metoda nonkonvesional melalui kultur jaringan, yaitu suatu cara perbanyakan bibit dengan pemotongan jaringan yang berukuran kecil dan ditanam pada medium buatan secara aseptik yang disebut juga mikropropagasi. Bebarapa keuntungan teknik mikropropa-gasi dibandingkan dengan perbanyakan vege-tatif secara onversional antara lain sifatnya seperti tanaman induk, dapat dikerjakan setiap waktu dan tidak tergantung musim maupun iklim. Tanaman hasil perbanyakan dengan kultur jaringan (secara in vitro) pada dasarnya sama dengan perbanyakan secara konversional (Kasli, 2009). embryogenesis somatik, regenerasi organ adventif, pembentukan cabang aksilar dan kultur buku tunggal (Herliana dkk., 2012).
Jadi teknik alternatif seperti budidaya memegang potensial untuk memproduksi sejumlah besar planlet. keberhasilan budidaya tergantung pada sejumlah faktor, yang mempengaruhi langsung atau tidak langsung pada pembentukan yang tepat dari eksplan dalam medium. kontaminasi mikroba adalah masalah konstan, terkait dengan propagasi in vitro andrographis paniculata. media hara di mana tanaman ini dibudidayakan adalah sumber yang baik dari nutrisi untuk pertumbuhan mikroba. Mikroba ini bersaing negatif dengan kultur jaringan tanaman untuk hara (Kataky and Handique, 2013). .
Kelembaban in vitro relatif dapat dikurangi dengan melonggarkan tutup wadah invitro atau dengan meningkatkan konsentrasi agar-agar. Pengurangan kandungan sukrosa dan peningkatan intensitas cahaya selama beberapa minggu sebelum transplanting akan mengaktifkan sintesa klorofil dan aktifitas fotosintesis. Perubahan serupa mungkin terjadi pada sistem perakaran. Selain itu, morfologi akar mungkin dipengaruhi oleh tipe hormon yang digunakan atau pH media (Yuliarti, 2010).
Infeksi yang berbeda dapat mempengaruhi pertumbuhan variabel, jaringan, nekrosis, mengurangi, melibatkan. Meskipun teknik kultur jaringan biasanya melibatkan tumbuh tanaman induk dengan cara yang akan meminimalkan infeksi, mengobati bahan tanaman dengan desinfektan bahan kimia dan alat-alat yang digunakan untuk pembedahan seperti kapal dan media di mana budaya tumbuh akan membunuh mikroba dangkal Mihajevici et al., 2013).
Meskipun kondisi aseptik biasanya digunakan, kontaminasi in vitro kultur jaringan oleh mikroorganisme sering masalah yang paling serius dalam kultur jaringan tanaman. Kontaminasi tidak selalu terlihat pada tahap pembentukan budaya; beberapa kontaminan internal yang menjadi terlihat pada subkultur kemudian dan sulit untuk menghilangkan. Bahan kimia seperti antibiotik, fungisida, alkohol, merkuri klorida dan natrium hipochorida biasanya digunakan untuk menghilangkan kontaminan. Isothiazolones adalah kelas biocides industri yang telah digunakan dalam bentuk campuran pengawet tanaman (PPM) dalam media kultur jaringan untuk mengontrol kontaminasi mikroba. Terlepas dari kontaminasi, pencoklatan jaringan tanaman dipotong dan media nutrisi sering terjadi dan tetap menjadi dasar utama bagi kekeraskepalaan in vitro. Tingkat keparahan kematangan bervariasi menurut spesies, jaringan atau organ, fase perkembangan tanaman, umur jaringan atau organ, media nutrisi dan variabel kultur jaringan lain (Babaei et al., 2013).
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Pembiakan Tanaman Teknik Aseptik dilaksanakan pada tanggal 10 Oktober 2014 pukul 13.00 WIB di Laboratorium Produksi Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
1. Embrio jagung 2. Planlet tembakau 3. Agar-agar
4. Alkohol 5. Media MS
3.2.2 Alat
1. Alumunium foil 2. LAF
3.3 Cara Kerja
1. Sterilisasi peralatan
a. Menyuci semua peralatan tanam yang digunakan dalam kultur in vitro, sebelumnya dicuci dengan detergen dan dibilas sampai bersih.
b. Pembilasan terakhir menggunakan aquades.
c. Meniriskan atau mengering anginkan untuk selanjutnya mensterilkan dengan autoclave dan disimpan di dalam oven untuk menjaga peralatan agar tidak terkontaminasi.
d. Membungkus dengan kertas coklat/koran peralatan pinset, gunting, scapel, jarum ose, petridish, dll., kemudian mensterilkan peralatan tersebut.
e. Setelah seleai sterilisasi semua peralatan bisa digunakan dengan harapan menekan kontaminasi.
2. Sterilisasi media
a. Pada kultur in vitro, menggunakan media tanam yaitu media steril.
b. Sterilisasi media sangat diperlukan sebagai upaya menghindari kontaminasi selama kultur.
c. Teknik sterilisasinya dengan autoclave.
d. Media yang telah dibuat dimasukkan ke dalam botol kultul dan ditutup dengan alumunium foil.
e. Sterilisasi dilakukan selama 20-30 menit pada temperatur 1210C dengan tekanan 17,5 psi.
3. Sterilisasi bahan tanam
a. Mencuci bersih dengan air mengalir. b. Menggojok dengan petisida/fungisida.
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Media Teknik Aseptik
N o
Pengamatan Hari
Ke-7 8 9 10 11 12 13 14
K K K K K K K K
1 0 - 0 - 0 - 2 J 2 J 2 J 2 J 2 J
2 0 - 0 - 0 - 2 J 2 J 3 J 4 J 4 J
3 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0
-4 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0
-5 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0
-6 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0
-Keterangan :
: Jumlah bahan tanam yang terkontaminasi K : Jenis kontaminasi/penyebab kontaminasi J,B : Jamur, Bakteri
4.2 Pembahasan
pengkulturan agar diperoleh media yang steril dan organ tanaman yang tumbuh juga dalam keadaan steril, dengan kata lain penggunaan teknik aseptik dalam kultur jaringan adalah mendapatkan eksplan yang steril. Pada teknik aseptik ini dilakukan berbagai perlakuan untuk membersihkan kotoran yang ada di permukaan bahan tanaman dan juga ditambahkan zat pengatur tumbuh yang merupakan senyawa organik (bukan hara) dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat, dan dapat merubah proses fisiologi tanaman.
Ada beberapa alat dan bahan yang harus disediakan dalam kegiatan kultur jaringan dengan teknik aseptik terutama alat-alat sterilisasi. Teknik aseptik pada kultur jaringan dilakukan dengan menggunakan 2 alat utama yaitu autoclaf dan Laminar Air Flow (LAF). Kedua alat ini memiliki fungsi utama yang sama yaitu mensterilkan bagian dari peralatan untuk mendukung lancarnya kegiatan teknik aseptik, namun keduanya memiliki fungsi dan prinsip kerja tersendiri.
diautoclaf karena volume yang besar membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai sterilisasi.
Laminar Air Flow adalah meja steril untuk melakukan kegiatan inokulasi/penanaman. Laminar Air Flow merupakan suatu alat yang digunakan dalam pekerjaan persiapan bahan tanaman, penanaman, dan pemindahan tanaman dari sutu botol ke botol yang lain dalam kultur in vitro. Alat ini diberi nama Laminar Air Flow Cabinet, karena meniupkan udara steril secara kontinyu melewati tempat kerja sehingga tempat kerja bebas dari, debu dan spora-spora yang mungkin jatuh kedalam media, waktu pelaksanaan penanaman. Aliran udara berasal dari udara ruangan yang ditarik ke dalam alat melalui filter pertama (pre-filter), yang kemudian ditiupkan keluar melalui filter yang sangat halus yang disebut HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter), dengan menggunakan blower.
Laminar Air Flow (LAF) digunakan sebagai ruangan untuk pengerjaan secara eseptis. Prinsip penaseptisan suatu ruangan berdasarkan aliran udara keluar dengankontaminasi udara dapat diminimalkan. Laminar Air Flow sering disebut juga sebagai Biological Safety Cabinet (BSC) yaitu alat yang berguna untuk bekerja secara aseptis karena BSC/LAF mempunyai pola pengaturan dan penyaring aliran udara sehingga menjadi steril dan aplikasisinar UV beberapa jam sebelum digunakan.
Pada teknik kultur jaringan menggunakan teknik aseptik ada beberapa hal yang harus diperhatikan agar menjaga kesterilan dan tidak terkontaminasi jamur ataupun bakteri. Hal-hal tersebut diantaranya:
1. Genotip tanaman
2. Media kultur
Perbedaan komposisi media sangat mempengaruhi respon eksplan saat dikulturkan. Perbedaan komposisi media biasanya sangat mempengaruhi arah pertumbuhan dan regenerasi eksplan. Meskipun demikian, media yang telah diformulasikan tidak hanya berlaku untuk satu jenis eksplan dan tanaman saja. Beberapa jenis formulasi media bahkan digunakan secara umum untuk berbagai jenis eksplan dan varietas tanaman, seperti media MS, namun ada juga beberapa jenis media yang diformulasikan untuk tanaman-tanamantertentu misalnya WPM, VW dll. Konsentrasi hormon pertumbuhan optimal yang ditambahkan ke dalam media tergantung pula dari eksplan yang dikulturkan serta kandungan hormon pertumbuhan endogen yang terdapat pada eksplan tersebut. Hormon pertumbuhan yang digunakan untuk perbanyakan secara invitro adalah golongan auksin, sitokinin, giberelin, dan growth retardant. Media yang umum digunakan dalam kultur jaringan adalah medium padat, medium semi padat dan medium cair. Keadaan fisik media akan mempengaruhi pertumbuhan kultur, kecepatan pertumbuhan dan diferensiasinya. Keadaan fisik media ini mempengaruhi pertumbuhan antara lain karena efeknya terhadap osmolaritas larutan dalam media serta ketersediaan oksigen bagi pertumbuhan eksplan yang dikulturkan.
3. Lingkungan tumbuh
menyebabkan tanaman tumbuh abnormal yaitu daun lemah, mudah patah, tanaman kecil-kecil namun terlampau sukulen. Kondisi tanaman demikian disebut vitrifikasi atau hiperhidrocity. Pertumbuhan eksplan dalam kultur in vitro dipengaruhi oleh : kuantitas dan kualitas cahaya (intensitas), lama penyinaran dan panjang gelombang cahaya. Pertumbuhan Pada perbanyakan tanaman secara invitro, kultur umumnya diinkubasikan pada ruang penyimpanan dengan penyinaran.
4. Kondisi eksplan
Pertumbuhan dan morfogenesis dalam mikropropagasi sangat dipengaruhi oleh keadaan jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan. Selain faktor genetis eksplan yang telah disebutkan di atas, kondisi eksplan yang mempengaruhi keberhasilan teknik mikropropagasi adalah jenis eksplan, ukuran, umur dan fase fisiologis jaringan yang digunakan sebagai eksplan. Meskipun masing sel tanaman memiliki kemampuan totipotensi, namun masing-masing jaringan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk tumbuh dan beregenerasi dalam kultur jaringan. Oleh karena itu, jenis eksplan yang digunakan untuk masing-masing kultur berbeda-beda tergantung tujuan pengkulturannya. Umur eksplan sangat berpengaruh terhadap kemampuan eksplan tersebut untuk tumbuh dan beregenerasi. Umumnya eksplan yang berasal dari jaringan tanaman yang masih muda (juvenil) lebih mudah tumbuh dan beregenerasi dibandingkan dengan jaringan yang telah terdiferensiasi lanjut. Jaringan muda umumnya memiliki sel-sel yang aktif membelah dengan dinding sel yang belum kompleks sehingga lebih mudah dimodifikasi dalam kultur dibandingkan jaringan tua
5. Kondisi aseptis selama proses perbanyakan
Proses perbanyakan metode kultur jaringan ini, perlu dipertahankan kondisi lingkungan yang sesteril mungkin karena kemungkinan gagal akan semakin tinggi pada kondisi yang tidak steril.
6. Lingkungan pertumbuhan harus terkontrol
Menurut Lidyawati dkk. (2012) kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, kelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkan dalam kondisi yang aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Diperlukan proses sterilisasi yang tepat untuk mematikan mikroorganisme yang terdapat pada eksplan sehingga tidak mengganggu pertumbuhan tanaman. Tingkat kontaminasi dibedakan menjadi tiga yaitu kontaminasi ringan, sedang, dan berat. Kontaminasi ringan adalah saat koloni masih berbentuk lendir semi transparan, sedangkan kontaminasi sedang adalah saat koloni sudah berlendir putih tebal, dan kontaminasi berat apabila koloni sudah menutupi seluruh permukaan eksplan bahkan menutupi permukaan media. Konsentrasi sterilan dan waktu aplikasi pemberian sterilan yang digunakan tembakau dan embrio jagung. Berdasarkan data yang diperoleh pada hari ke-7, 8, dan 9 seluruh ulangan yang dilakukan oleh semua kelompok mulai dari ulangan 1-6 tidak terkontaminasi bakteri maupun jamur. Kontaminasi jamur mulai terjadi pada hari ke-10 sampai dengan hari ke-14 pada ulangan 1 dan 2. Pada ulangan 1 hari ke-10 sampai hari ke-14 jumlah botol yang terkontaminasi ada 2 sedangkan pada ulangan ke-2 pada hari ke-10 dan ke-11 ada 2 botol yang terkontaminasi oleh jamur kemudian bertambah 1 botol yang terkontaminasi di hari selanjutnya, lalu pada hari ke-13 bertambah 1 botol lagi yang terkontaminasi jamur sehingga total seluruh botol ulangan 2 yang terkontaminasi pada hari ke-14 adalah 4 botol.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Tenik aseptik adalah teknik yang digunakan dalam kegiatan kultur jaringan yaitu dilakukan secara in vitro yang dijaga kesterilannya.
2. Autoclaf merupakan salah satu alat yang digunakan dalam laboratorium untuk mensterilkan peralatan dalam laboratorium.
3. Laminar Air Flow adalah meja steril untuk melakukan kegiatan inokulasi/penanaman. Laminar Air Flow merupakan suatu alat yang digunakan dalam pekerjaan persiapan bahan tanaman, penanaman, dan pemindahan tanaman dari sutu botol ke botol yang lain dalam kultur in vitro. 4. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan kegiatan teknik aseptik
adalah genotip tanaman, media kultur, lingkungan tumbuh, kondisi eksplan, kondisi aseptik, dan lingkungan pertumbuhan.
5. Pada praktikum kali ini terjadinya kontaminasi karena kurang sterilnya saat memindahkan eksplan ke media kultur jaringan yang telah steril.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA Cultures. Medicinal Plants Research, 7(8) : 448-454..
Kataky and Handique. 2010. Standardization Of Sterilization Techniques Prior to in Vitropropagation Of Andrographis Paniculata (Burm.F) Nees Asian Journal Of Science And Technology. Asian Journal of Science and Technology, 6 (1) : 119-122.
Lidyawati., Waeniati., Muslimin dan I. N. Suwastika. 2012. Perbanyakan Tanaman Melon (Cucumis melo L.) Secara In Vitro Pada Medium Ms Dengan Penambahan Indole Acetic Acid (IAA) Dan Benzil Amino Purin (BAP). Natural Science, 1.(1) 43-52.
Ngomuo, M., E. Mneney, dan P. Ndakidemi. 2014. Control of lethal browning by Using Ascorbic Acid On Shoot Tip Cultures Of A Local Musa Spp. (Banana) Cv.Mzuzu in Tanzania. 13(16) : 1721-1725.
Pancaningtyas dan Cahya. 2011. Sterilisasi Ulang pada Perbanyakan Somatic Embryogenesis Kakao (Theobroma cacao L.) untuk Penyelamatan Embrio Terkontaminasi. Pelita Perkebunan, 27(1): 1-10.
Pitojo, S. 2008. Penangkaran Benih Kentang. Yogyakarta: Kanisius.
Sari, Y. P., H. Manurung dan Aspiah. 2011. Pengaruh Pemberian Air Kelapa Terhadap Pertumbuhan Anggrek Kantong Semar (Paphiopedilum Supardii Braem & Loeb) Pada Media Knudson Secara In Vitro. Mulawarman Scientifie, 10 (2) : 219-242.
Tomas, V., M. Viljevac., A. Pranjic., Z. Cmelik., B. Puškar., Z. Jurkovic., I. Mihaljevic dan K. Dugalic. 2013. In Vitro Sterilization Procedures For Micropropagation Of ‘Oblačinska’ Sour Cherry. Agricultural Sciences 58 (2) : 177 -126.
