KJ Eka [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Untuk memenuhi kebutuhan dalam bidang pertanian saat ini dan di masa yang akan datang, sangat diperlukan untuk menggunakan teknologi terbaru agar hasil pertanian yang didapatkan optimal dan memuaskan. Salah satu perkembangan teknologi dalam produksi bidang pertanian dan pangan ialah kultur jaringan. Para peneliti menjelaskan, jika kultur jaringan sangatlah penting karena dapat mengembangkan bahan tanam yang sangat kuat dan tidak mudah terserang oleh hama serta penyakit. Selain itu, dengan kulur jaringan juga dapat memecahkan masalah tanaman musiman. Beberapa teknologi di bidang pertanian dipergunakan dengan optimal



sehingga



dapat



membantu



untuk



memenuhi



kebutuhan



masyarakat. Salah satu perkembangan yang ada di bidang pangan adalah kultur jaringan yang memiliki peranan penting dalam pengembangan bahan tanam yang memiliki sifat ekologis kuat dan propagasi masa sehingga dapat menjadi solusi untuk memecahkan masalah dalam pertanian misalnya masalah penanaman musim. Teknik kultur jaringan berasal dari ide jika prosedur diversifikasi sukses dalam bidang pertanian yang tergantung pada penciptaan produk yang berkualitas. Teknik tersebut menjadi salah satu solusi yang digunakan karena meningkatnya permintaan akan produk pertanian. Hal tersebut dikarenakan beberapa faktor dan faktor utamanya adalah karena adanya kenaikan populasi dan menipisnya lahan pertanian. Pemenuhan kebutuhan manusia terhadap tanaman hias yang berkualitas dan bervariasi mendorong banyak industri tanaman hias untuk menghasilkan tanaman yang beraneka ragam jenisnya dalam jumlah besar, berkualitas dan ndalam waktu yang singkat. Begitu juga dengan bidang Pertanian tidak hanya berkutat di lahan dan melakukan aktifitas menanam



1



saja, ternyata banyak bidang yang harus dilaluinya, seperti pembibitan, pemupukan, dan pemasarannya. Dan usaha pembibitan tidak harus dilakukan di lahan yang luas. Bahkan dalam skala industri maupun rumahan sudah bisa dilakukan dalam lahan yang tidak harus luas. Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Hal tersebut menjadi alasan Penyusun untuk membuat makalah Peran Kultur Jaringan dalam Bidang Industri dan Pengan pada mata kuliah Dasar-dasar Kultur Jaringan.



B. Rumusan Masalah 1. Apa Pengertian Kultur Jaringan? 2. Bagaimana Kultur Jaringan dalam Bidang Industri? 3. Bagaimana Kultur Jaringan dalam Bidang Pertanian (Pangan)?



C. Tujuan Penulisan 1.



Mengetahui Pengertian Kultur Jaringan.



2.



Mengetahui Kultur Jaringan dalam Bidang Industri.



3.



Mengetahui Kultur Jaringan dalam Bidang Pertanian (Pangan).



2



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Kultur Jaringan Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture, weefsel cultuus. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya (Daisy,dkk, 1994: 26 ). Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan sel, jaringan atau organ tanaman dengan pada medium buatan (in vitro) secara aseptik. Sejarah perkembangan kultur jaringan, urutannya mungkin saja berbeda pada setiap buku tergantung sumber literatur yang digunakan. Teknologi kultur in vitro dimulai dengan spekulasi ilmuwan dari Jerman bernama Haberlandt pada awal abad ke 20 tentang teori totipotensi. Haberlandt menyatakan bahwa setiap sel mampu tumbuh dan berkembang menjadi tanaman normal jika dikulturkan pada nutrisi dan lingkungan yang tepat (Marina, 2015: 1) Teknik kultur in vitro tanaman dipelopori oleh Gotlieb Haberland pada tahun 1902, sebagai sarana untuk mempelajari biologi/fisiologi tanaman. Lebih dari enam dekade terakhir hingga sekarang penggunaan teknologi kultur jaringan telah berkembang menjadi sarana penting untuk mempelajari ilmu tanaman dasar yang meliputi sitologi, fisiologi, genetika dan biokimia tanaman, hingga aplikasinya dalam berbagai kegiatan bioteknologi pertanian, seperti perbanyakan bibit klonal berkualitas. Dengan sistem yang diterapkan pada teknik kultur jaringan ini dimungkinkan untuk menanam sepotong kecil bagian tanaman, lalu ditumbuh-kembangkan menjadi kalus, tunas, embrio atau tanaman utuh dengan laju regenerasi yang relatif cepat. Sistem ini merupakan alat penting dalam bioteknologi tanaman yang bermanfaat untuk menunjang kemajuan pertanian (Yunita, 2015: 2).



3



Kugunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam kurun waktu yang singkat, ynag mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan tanaman induknya. Dari proses kultur ini diharapkan untuk dapat menghasilkan tanaman baru yang bersifat unggul (Daisy, dkk, 1995: 31) B. Kultur Jaringan dalam Bidang Industri Peningkatan



yang



pesat



dalam



industri



obat



tradisional



menimbulkan ancaman yang serius bagi kelestarian tanaman obat yang



menjadi



bahan



baku industri obat tradisional yang diambil



langsung dari alam. Dengan meningkatnya pemakaian obat tradisional tersebut,



kebutuhan



bahan



baku tanaman



obat



juga



semakin



meningkat. Bahan baku tanaman obat dikuras dari alam untuk memenuhi



kebutuhan



yang



semakin



meningkat



tersebut.



Proses



tersebut akan membawa akibat kelangkaan atau bahkan pemusnahan terhadap beberapa jenis tanaman obat, apabila tidak diimbangi dengan upaya pembudidayaan dan pelestarian (Heru, 2012: 47). Berikut salah satu contoh gambar pemanfaatan kultur jaringan dalam bidang industry.



Gambar 1. Contoh kultur jaringan dalam bidang industry Sumber: www.google.com



4



Salah satu contoh pemanfaatan kultur jaringan dalam bidang industry yaitu pada perbanyakan bibiti Jati. Jati menjadi tanaman yang sangat populer sebagai penghasil bahan baku untuk industri perkayuan karena memiliki kualitas dan nilai jual yang sangat tinggi. Kekuatan dan keindahan seratnya merupakan faktor yang menjadikan kayu jati sebagai pilihan utama. Kebutuhan akan kayu jati selalu meningkat baik di dalam maupun luar negeri sedangkan populasi dan pasokannya semakin menipis karena siklus umur panen jati konvensional relatif lama (sekitar 45 tahun). Untuk mengatasi masalah tersebut, diperlukan tanaman jati yang memiliki umur panen relatif cepat (genjah) dengan keindahan dan kualitas serat memadai yang dapat memenuhi kebutuhan pasar (Dede dan Ika, 2003: 1). Saat ini, jati genjah sudah dijadikan andalan untuk mengatasi kendala utama ketersediaan bahan baku kayu jati, sehingga masalah perbanyakannya menjadi perhatian utama dalam pengembangan tanaman ini. Perbanyakan tanaman jati umumnya dilakukan melalui biji atau bagian vegetatif seperti stek atau sambungan. Untuk menyediakan tanaman jati genjah dalam jumlah banyak, sulit dilakukan melalui cara perbanyakan konvensional (stek atau sambungan). Oleh karena itu, saat ini banyak digunakan perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan (Dede dan Ika, 2003: 1). Pemanfaatan teknologi kultur jaringan untuk tujuan perbanyakan bibit telah diaplikasikan pada berbagai tanaman tahunan seperti jati, eukaliptus, akasia, dan lain-lain. Beberapa kelebihan dari penggunaan teknik kultur jaringan dibandingkan dengan cara konvensional adalah: 1. Faktor perbanyakan tinggi. 2. Tidak tergantung pada musim karena lingkungan tumbuh in vitro terkendali. 3. Bahan tanaman yang digunakan sedikit sehingga tidak merusak pohon induk. 4. Tanaman yang dihasilkan bebas dari penyakit. Meskipun dari induk yang mengandung patogen internal.



5



5. Tidak membutuhkan tempat yang sangat luas untuk menghasilkan tanaman dalam jumlah banyak. Sedangkan masalah yang banyak dihadapi dalam mengaplikasikan teknik kultur jaringan, khususnya di Indonesia adalah modal investasi awal yang cukup besar dan sumber daya manusia yang menguasai dan terampil dalam bidang kultur jaringan tanaman masih terbatas. Masalah lain yang sering muncul adalah tanaman hasil kultur jaringan sering berbeda dengan tanaman induknya atau mengalami mutasi. Hal ini dapat terjadi karena penggunaan metode perbanyakan yang salah, seperti frekuensi subkultur yang terlalu tinggi, perbanyakan melalui organogenesis yang tidak langsung (melalui fase kalus) atau konsentrasi zat pengatur tumbuh yang digunakan terlalu tinggi (Dede dan Ika, 2003: 1-2). C. Kultur Jaringan dalam Bidang Pertanian (Pangan) Kultur jaringan banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian seperti penyediaan bibit dalam jumlah besar, menghasilkan bibit unggul,



mengasilkan



bibit yang bebas hama dan penyakit, dan



memperbaiki sifat-sifat tanaman.



Perbaikan sifat tanaman



dilakukan



fusi



dengan



menggunakan



protoplas.



Fusi



dapat



protoplas



merupakan pengabungan protoplast tanaman untuk menghasilkan sifatsifat yang diinginkan. Dengan fusi protoplast juga dimungkinkan menghasilkan



tanaman



yang berukuran



besar (poliploidi). Selain



menghasilkan tumbuhan beukuran besar melalui kultur jaringan juga dapat dihasilkan tumbuhan berukuran (haploid). Tumbuhan haploid dapat dihasilkan melalui kultur antera maupun kultur ovul (Marina, 2015: 4). Perbaikan sifat tanaman juga dapat dilakukan dengan transfer gen. Transfer gen dilakukan dengan bantuan Agobacterium tumifiens. Dengan bantuan bakteri tersebut dimungkinkan terjadinya perakitan gengen tanaman sesuai yang dibutuhkan. Teknologi transformasi gen dapat menghasilkan tanaman dengan varietas bibit unggul (hasil lebih



6



tinggi), menghasilkan tanaman bebas virus dan bakteri, taman dengan kandungan senyawa berkhasiat lebih tinggi, tanaman tahan terhadap salinitas, tahan terhadap kekeringan, maupun tanaman yang tahan terhadap stress (Marina, 2015: 4). Kultur Jaringan Dalam Bidang Pertanian (Agricultural) Kultur jaringan



banyak



dimanfaatkan



dalam



bidang



pertanian



seperti



penyediaan bibit dalam jumlah besar, menghasilkan bibit unggul, mengasilkan bibit yang bebas hama dan penyakit, dan memperbaiki sifatsifat tanaman.



dengan



Teknologi



transformasi



gen



varietas



bibit unggul



(hasil



dapat



menghasilkan



lebih



tinggi),



tanaman



menghasilkan



tanaman bebas virus dan bakteri, taman dengan kandungan senyawa berkhasiat lebih tinggi, tanaman tahan terhadap salinitas, tahan terhadap kekeringan, maupun tanaman yang tahan terhadap stress. Perakitan varietas unggul kedelai dengan penggunaan



teknik



kultur



bioteknologi



tidak



terlepas dari



jaringan atau kultur in vitro. Beberapa



keuntungan penggunaan teknik kultur in vitro adalah dapat menyediakan bibit kultur yang sehat/bebas penyakit dengan waktu yang relatif singkat, dalam jumlah yang banyak, dan kondisi bibit yang seragam Pada tanaman kedelai, teknik kultur jaringan dapat membantu pemulia dalam merakit varietas unggul kedelai, misalnya kedelai transgenik toleran hama penggerek polong (Slamet, 2011: 48). Beberapa sifat yang kurang menguntungkan



yang



dimiliki



tanaman hasil regenerasi melalui kultur jaringan adalah lapisan kutikula kurang berkembang, jaringan pembuluh akar dan batang kurang sempurna, stomata tidak berfungsi, berkurangnya sel-sel palisade daun, dan lignifikasi batang Keadaan tersebut menyebabkan bibit kultur rentan terhadap hama, penyakit, dan udara luar sehingga menyulitkan aklimatisasinya (Slamet, 2011: 49) Teknik kultur jaringan juga dapat diterapkan secara langsung untuk memperbaiki sifat tanaman, misalnya melalui teknik regenerasi



7



embriogenesis somatic yang dikenal dengan keragaman somaklonal dan seleksi in vitro (Mariska, 2002). Salah satu perkembangan teknologi dalam produksi bidang pertanian dan pangan ialah kultur jaringan. Para peneliti menjelaskan, peranan dan fungsi kultur jaringan sangatlah penting karena dapat mengembangkan bahan tanam yang sangat kuat dan tidak mudah terserang oleh hama serta penyakit. Selain itu, dengan kulur jaringan juga dapat memecahkan masalah tanaman musiman. Berikut salah satu contoh gambar kultur jaringan tamanan:



Gambar 2. Contoh kultur jaringan tanaman Sumber: www.google.com



Secara garis besar, kultur jaringan mengacu pada teknik yang dimanfaatkan untuk memisahkan jaringan atau sel-sel tumbuhan dari tubuh yang sebenarnya. Selanjutnya, jaringan atau sel-sel tumbuhan tersebut diletakkan pada lingkungan yang sudah disterilkan dan dipersiapkan sebelumnya (Anonim, 2007). Pada bidang pertanian, kultur jaringan lebih diutamakan atau dimanfaatkan untuk mengontrol dan menyesuaikan karakteristik dari



8



bahan tanaman tersebut. Penggunaan kultur jaringan pada bidang pertanian sudah terbukti dan juga sudah diberlakukan selama bertahun-tahun oleh beberapa petani. Kultur jaringan dapat menggunakan bahan yang murah, tetapi mampu menghasilkan produksi yang lebih berkualitas, lebih kuat dan lebih tahan terhadap penyakit atau hama. Karena hal-hal tersebutlah, membuat para petani untuk menggunakan teknik ini. Beberapa peranan dan fungsi kultur



jaringan



dalam



bidang



pertanian,



yaitu



mengontrol



dan



menyesuaikan karakteristik dari bahan tanaman. Jaringan atau sel-sel tumbuhan harus dalam masa aktif pertumbuhan. Jaringan atau sel-sel tumbuhan harus berasal dari bagian akar, daun, ujung batang, mata tunas, atau umbi yang harus masih muda dan mudah untuk tumbuh. Peranan dan fungsi kultur jaringan Ketika para petani menggunakan kultur jaringan untuk bidang pertanian, para petani akan mendapatkan berbagai macam manfaat. Berikut beberapa macam manfaat yang akan didapatkan oleh para petani. 1.



Menghemat biaya produksi dan waktu penanaman. Dengan menggunakan tektik kultur jaringan, membuat sistem kekebalan tumbuhan meningkat dan tahan terhadap serangan penyakit atau hama.



2.



Membantu mempertahankan produktivitas tumbuhan sehingga dapat menghasilkan produktivitas yang maksimal.



3.



Membantu akar tumbuhan untuk lebih aktif dalam mencari dan menyerap nutrisi dari dalam tanah.



4.



Mendapatkan tanaman baru atau spesies terbaru, dengan waktu tanam yang singkat, tetapi memiliki sifat yang sama persis seperti indukannya.



9



5.



Biaya pembuatan dan pengangkutan bibit lebih murah serta mudah sehingga dapat menekan biaya pengeluaran.



6.



Ukuran buahnya bisa lebih besar dari indukannya, tetapi rasanya tetap sama seperti indukannya (Anonim, 2018).



10



BAB III PENUTUP Kesimpulan Kultur jaringan dapat menggunakan bahan yang murah, tetapi mampu menghasilkan produksi yang lebih berkualitas, lebih kuat dan lebih tahan terhadap penyakit atau hama. Karena hal-hal tersebutlah, membuat para petani untuk menggunakan teknik ini. Beberapa peranan dan fungsi kultur



jaringan



dalam



bidang



pertanian,



yaitu



mengontrol



dan



menyesuaikan karakteristik dari bahan tanaman. Jaringan atau sel-sel tumbuhan harus dalam masa aktif pertumbuhan. Jaringan atau sel-sel tumbuhan harus berasal dari bagian akar, daun, ujung batang, mata tunas, atau umbi yang harus masih muda dan mudah untuk tumbuh. Dengan Kultur jaringan dapat mengembangkan bahan tanam yang sangat kuat dan tidak mudah terserang oleh hama serta penyakit. Selain itu, dengan kulur jaringan juga dapat memecahkan masalah tanaman musiman.



Saran Diharapkan utuk mencari buku, jurnal penelitiannya lainnya yang lebih berkaitan, alangkah baiknya jika menambah referensi bacaan untuk mendapatkan pengetahuan yang luas dan untuk menambah wawasan.



11



DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2017. Peranan dan Fungsi Kultur Jaringan untuk Dunia Pertanian. www.agroteknologi.id. Diakses pada tanggal 12 September 2019, Pukul 12.30 WIB Anonim. 2018. Peran dan Fungsi Kultur Jaringan untuk



Pertanian.



www.pertanianku.com. Diakses pada tanggal 12 September 2019, Pukul 13.25 WIB Daisy, P., Sriyanti, H. dan Ari, W. 1994. Teknik Kultur Jaringan. Yogyakarta: KANISIUS Mariska, Ika. 2002. Perkembangan Penelitian Kultur In Vitro Pada Tanaman Industri, Pangan dan Holtikultura. Buletin Agro Bio 5(2) : 45-50 Silalahi, M. 2015. Bahan Ajar Kultur Jaringan. Jakarta: Universitas Kristen Indonesia Slamet. 2011. Perkembangan Teknik Aklimatisasi Tanaman Kedelai Hasil Regenerasi Kultur In Vitro. Jurnal Litbang Pertanian 30(2) : 48-49 Sudrajad, Heru. 2012. Upaya Pembibitan Biji Sarang Semut (Myrmecodia Pendans) dengan Kultur Jaringan. Jurnal Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian 1(1) : 47 Sukmadjaja, D., dan Marista, I. 2003. Perbanyakan Bibit Jati Melalui Kultur Jaringan. Bogor: Balitbiogen Yusnita. 2015. Kultur Jaringan Tanaman: Sebagai Teknik Penting Bioteknologi Untuk Menunjang Pembangunan Pertanian. Bandar Lampung: Aura Publishing



12