Pembuatan Media Kultur Jaringan [PDF]

Citation preview

PEMBUATAN MEDIA KULTUR JARINGAN



LAPORAN OLEH: EKA ALLISA SHALSABILLA 190301135 AGROTEKNOLOGI 3



LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI SUB PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS



PERTANIAN



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021



STERILISASI ALAT DAN BAHAN



LAPORAN OLEH: EKA ALLISA SHALSABILLA 190301135 AGROTEKNOLOGI 3



Laporan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Dapat Memenuhi Komponen Penilaian di Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,Medan



Diperiksa Oleh Asisten Korektor



(Ari Efraim Sitepu) NIM. 170301056



LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI SUB PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS



PERTANIAN



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021



KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan paper ini tepat pada waktunya. Adapun judul dari laporan ini adalah “Pembuatan Media Kultur Jaringan” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memenuhi komponen penilaian pada Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini pula



penulis mengucapkan terima kasih kepada



Luthfi Aziz Mahmud Siregar,SP.,M.Sc,Ph.D , Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP., MP, dan Ir. Revandy I.M Damanik, M.Si, M.Sc, Ph.D selaku dosen mata kuliah Bioteknologi Pertanian serta abang kakak asisten yang telah membantu menyelesaikan laporan ini. Penulis menyadari bahwa didalam penulisan laporan ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan adanya masukan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penulisan berikutnya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga penulisan ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.



Pekanbaru, Maret 2021



Penulis



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................... i DAFTAR ISI ......................................................................................................... ii PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................ 1 Tujuan Praktikum ........................................................................................ 3 Kegunaan Penulisan .................................................................................... 3 TINJAUAN PUSTAKA BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Praktikum .................................................................... 6 Alat dan Bahan ............................................................................................ 6 Prosedur Praktikum ..................................................................................... 6 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................ 8 Pembahasan ............................................................................................... 11 KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA



ii



PENDAHULUAN Latar Belakang Bioteknologi tanaman adalah budidaya jaringan tanaman secara in vitro yang memiliki kesejajaran dengan budidaya tanaman secara konvensional. Kultur jaringan tanaman diusahakan untuk menanam eksplan berupa bagian tanaman, jaringan sel, sub selular secara in vitro untuk tujuan tertentu. Teknik kulturjaringan adalah suatu teknik untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan dan organ yang ditumbuhkan dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang utuh lagi.Prinsip utama dari teknik kultur jaringan ialah perbanyakan tanaman menggunakan bagian vegetatif tanaman pada media buatan yang dilakukan pada tempat steril (Watimena et al., 2002). Kultur jaringan adalah suatu teknik untuk mengisolasi sel, protoplasma, jaringan dan organ kemudian menumbuhkan bagian tersebut pada media buatan yang mengandung kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh pada kondisi yang aseptis sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi sel ataupun tumbuhan sempurna kembali. Sterilisasi bertujuan untuk mengeliminasi mikroorganisme (bakteri dan jamur) yang mungkin terbawa pada saat pengambilan eksplan, yang dapat menimbulkan kontaminasi sehingga menghambat pertumbuhan eksplan.Banyak bahan desinfektan yang dapat digunakan untuk sterilisasi media dalam kultur jaringan yakni HgCl2, klor dan formalin (Subarnas, 2011). Teknik kultur jaringan merupakan bioteknologi modern yang dapat menghasilkan metabolit sekunder dalam jaringan tanaman dan di dalam sel-sel yang dipelihara dalam media buatan dengan kondisi yang aseptik. Bagian tanaman



yang dapat digunakan sebagai eksplan dalam teknik kultur jaringan tanaman adalah biji, tunas pucuk, potongan batang satu buku , potongan akar, potongan daun potongan umbi dan bagian bunga (Yusnita, 2003). Ekspan yang akan ditanam harus bebas dari hama, penyakit maupun mikroorganisme lain yang kurang menguntungkan untuk tanaman. Umur tanaman juga mempengaruhi dalam pertumbuhan tanaman.Tanaman atau eksplan yang digunakan untuk kultur jaringan sebaiknya berada pada umur rata-rata dimana tanaman tersebut tidak terlalu muda dan juga tidak terlalu tua. Hal ini disebabkan apabila tanaman berumur terlalu muda maka kemungkinan untuk tumbuh dan berkembang sangat sulit karena tanaman yang masih muda mengandung senyawa fenol yang sangat tinggi sehingga akan mengakibatkan browning dan pada akhirnya eksplan akan mati. Sedangkan apabila tanaman yang akan digunakan untuk eksplan berumur tua akan sulit untuk tumbuh. Hal itu disebabkan karena tanaman berada pada masa matur/pertumbuhan yang lanjut sehingga sifat totipotensi pada sel tersebut sangat sedikit sekali atau bahkan tidak ada. Contohnya pada tanaman tebu, eksplan yang digunakan sebaiknya berumur sekitar 4–5bulan (Basri, 2009). Kontaminasi pada media dan eksplan terjadi karena adanya jamur ataupun bakteri yang tidak mati pada saat sterilisasi media maupun yang masuk dalam media pada saat proses penanaman, atau saat pemeliharaan. Pada media atau eksplan yang terkontaminasi oleh jamur maka akan terdapat jamur yang berwarna putih yang akan terus tumbuh menutupi botol kultur. Terjadinya kontaminasi hampir merata terdapat pada setiap perlakuan mediam(Darmadi,2008).



2



Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat memahami dan mempelajari bagaimana cara membuat media kultur jaringan. Kegunaan Penulisan Adapun kegunaan dari penulisan laporan ini adalah sebagai salah satu syarat untuk dapat memenuhi komponen penilaian di Laboratorium Bioteknologi Sub Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sebagai sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan.



3



TINJAUAN PUSTAKA Media kultur jaringan adalah media tanam yang terdiri dari berbagai komposisi danmacam unsur hara dan sebagainya. Media tanam pada kultur jaringan berisi kombinasi dari asam amino essensial, garam-garam anorganik, vitaminvitamin, larutan buffer, dan sumber energi (glukosa). Media kultur jaringan merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan dalam perbanyakan tanaman secara in vitro. Dikarenakan media merupakan faktor penting dalam penentu keberhasilan in vitro maka untuk membuat media dengan jumlah zat seperti yang ditentukan, diperlukan penimbangan dan penakaran bahan secara tepat. Ketidaktepatan ukuran dapat menyebabkan terjadinya proses yang tidak dikehendaki (Mahmound, 2013). ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) merupakan zat senyawa organik selain zat hara yang dalam jumlah sedikit dapat mempengaruhi proses fisiologis bagi tanaman. Zat pengatur tumbuh pada proses kultur jaringan mutlak digunakan untuk mempercepat produksi tunas atau kalus (Marzeta, 2009). Pada umumnya dikenal ada lima kelompok hormon tumbuhan atau jenis fitohormon, yaitu : 1) Auxin. 2) giberelin, 3) sitokinin, 4) etilen, dan 5) ABA. Berdasarkan aktivitas fisiologisnya fitohormon dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: 1) memacu pertumbuhan (promoter) seperti auxin, giberelin, dan sitokinin, 2) menghambat pertumbuhan (inhibitor) eperti etilen dan ABA. Namun demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat pengatur tumbuh dari golongan zat penghambat tumbuh (growth retardant) dan polyamin seperti putrescine dan spermidine (Nursetiadih, 2018). Dua macam media yang dapat digunakan yaitu media cair dan media



padat. Media cair digunakan untuk menumbuhkan suspensi sel, sedangkan media padat digunakan untuk menumbuhkan kalus dan organ tanaman. Media kultur yang baik adalah media yang mengandung makronutrien dan mikronutrien. Unsur makronutrien terdiri dari N, P, K, S, Ca, dan Mg sedangkan unsur mikronutrien terdiri atas Co, Mn, Fe, Cu, Zn, B dan Mo (George dan Sherrington, 2004). Dengan M adalah molaritas, n adalah jumlah mol terlarut., dan v adalah volume larutan. Molaritas atau kemolaran dapat diturunkan melalui proses pengenceran dengan konsekuensi akan terjadi perubahan volume larutan. Proses pengenceran dilakukan dengan cara menambah air murni (aquades) ke dalam larutan sehingga didapat kemolaran yang diinginkan. Proses pengenceran dapat dilakukan dengan cara mengikuti formulasi sebagai berikut : V1 M1 = V2 M2. Dimana V1 adalah volume mula-mula dalam satuan liter atau milliliter (l atau ml), M1 adalah molaritas mula-mula dalam molL-1 atau mmolmL-1, V2 adalah volume setelah pengenceran dalam l atau ml dan M2 adalah molaritas setelah pengenceran dalam molL-1 atau mmolmL-1 (Wulandari dan Yulkifli, 2018).



5



BAHAN DAN METODE Tempat dan waktu Praktikum Adapun praktikum ini dilaksanakan di Jl. Kapau sari , Kelurahan Tangkerang Timur, Kecamatan Tenayan Raya, Kota Pekanbaru, Provinsi Riau pada ketinggian ± 12 mdpl secara virtual menggunakan aplikasi Google Meet pada hari Jumat, 19 Maret 2021 pukul 08.00-09.40 WIB sampai dengan selesai. Alat dan Bahan Adapun



alat



yang



digunakan



dalam



praktikum



ini



adalah



laptop/handphone sebagai alat untuk mengikuti praktikum secara online melalui aplikasi Google Meet dan sebagai alat untuk membuat laporan praktikum, pulpen sebagai alat menulis, botol kaca sebagai wadah yang akan disterilkan, kukusan sebagai alat sterilisasi panas basah pengganti autoklaf, wadah ukuran 1 liter atau lebih sebagai sebagai tempat untuk mengukur, timbangan sebagai alat untuk menimbang, dan saringan untuk menyaring bahan media kultur jaringan. Adapun bahan yang digunakan adalah materi pembahasan sebagai literatur, paket internet atau wifi sebagai sarana akses virtual, air aquades untuk melarutkan campuran media kultur jaringan, air kelapa muda sebagai campuran pembuatan media, kentang sebagai bahan pembuatan media, gula pasir sebagai campuran pembuatan media, agar sebagai campuran pembuatan media, dan alumunium foil atau kertas sampul coklat sebagai pembungkus. Prosedur 1. Disiapkan air / aquades yg telah disterilisasi sebanyak 500 ml dan masukkan kedalam wadah 2. Disiapkan air kelapa muda sebanyak 150 ml



7 3. Ditimbang 250 gram kentang, kupas, cuci, potong 4. Direbus kentang ke dalam 1,5 liter air hingga menyusut 300 ml 5. Disaring air rebusan kentang 6. Ditimbang gula pasir 20 gram/liter 7. Ditimbang agar 7-8 gram/liter 8. Dimasukkan air rebusan kentang, gula, agar, air kelapa ke dalam wadah yang berisi air/aquades 500 ml satu persatu diaduk hingga rata. 9. Ditambahkan air aqua hingga mencapai 1 liter. 10. Dimasak media hingga mendidih ±15menit 11. Dituangkan media secara merata ke dalam botol-botol kultur jaringan 12. Ditutup botol-botol yang sudah terisi media dengan menggunakan kertas coklat/aluminium foil 13. Disterilisasi Media dengan cara mengkukus selama 15 menit setelah suhu 100°c 14. Dimasukkan kembali kedalam kulkas dalam keadaan steril



HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Cara Pembuatan Media Kultur Jaringan



1.



Disiapkan air / aquades yg telah disterilisasi sebanyak 500 ml dan masukkan kedalam wadah



Disiapkan air kelapa muda sebanyak 150 ml 2.



Ditimbang 250 gram kentang, kupas, cuci, potong 3.



Direbus kentang ke dalam 1,5 liter air hingga menyusut 300 ml 4.



9 Disaring air rebusan kentang



5.



Ditimbang gula pasir 20 gram/liter 6.



Ditimbang agar 7-8 gram/liter 7.



8.



Dimasukkan air rebusan kentang, gula, agar, air kelapa ke dalam wadah yang berisi air/aquades 500 ml satu persatu diaduk hingga rata.



10 Ditambahkan air aqua hingga mencapai 1 liter. 9.



Dimasak media hingga mendidih ±15menit 10.



11.



12.



Dituangkan media secara merata ke dalam botol-botol kultur jaringan • Untuk botol kecil sebanyak 10 ml • Untukbotol sedang sebanyak 20 ml • Untuk botol besar sebanyak 35 ml Ditutup botol-botol yang sudah terisi media dengan menggunakan kertas coklat/aluminium foil.



11 Disterilisasi Media dengan cara mengkukus selama 15 menit setelah suhu 100°c



13.



Dimasukkan kembali kedalam kulkas dalam keadaan steril 14.



Pembahasan Pengertian media kultur jaringan adalah tempat tumbuh eksplan maka kandungan di dalamnya harus mampu memenuhi kebutuhan pertumbuhan jaringan. Hal ini sesuai dengan literatur Mahmound (2013) yang menyatakan bahwa Media kultur jaringan adalah media tanam yang terdiri dari berbagai komposisi danmacam unsur hara dan sebagainya. Media tanam pada kultur jaringan berisi kombinasi dari asam amino essensial, garamgaram anorganik, vitaminvitamin, larutan buffer, dan sumber energi (glukosa). ZPT adalah zat yang dihasilkan secara buatan (sintesis), bereperan sebagai hormon yang dalam jumlah sedikit dapat memacu, menghambat, dan dapat mengubah proses fisiologis tumbuhan. Hal ini sesuai dengan literatur Marzeta (2009) yang menyatakan bahwa ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) merupakan zat senyawa organik selain zat hara yang dalam jumlah sedikit dapat mempengaruhi proses fisiologis bagi tanaman. Zat pengatur tumbuh pada proses kultur jaringan mutlak digunakan untuk mempercepat produksi tunas atau kalus. Jenis-jenis Zat Pengatur Tumbuh adalah ; auksin, sitokinin, giberelin,



12 etilena/etena/ gas etilen, triakontanol, inhibitor dan paclobutrazol.Penjelasan lebih lanjut terdapat pada literatur Nursetiadih (2018) yang menyatakan bahwa Pada umumnya dikenal ada lima kelompok hormon tumbuhan atau jenis fitohormon, yaitu : 1) Auxin. 2) giberelin, 3) sitokinin, 4) etilen, dan 5) ABA. Berdasarkan aktivitas fisiologisnya fitohormon dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: 1) memacu pertumbuhan (promoter) seperti auxin, giberelin, dan sitokinin, 2) menghambat pertumbuhan (inhibitor) eperti etilen dan ABA. Namun demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat pengatur tumbuh dari golongan zat penghambat tumbuh (growth retardant) dan polyamin seperti putrescine dan spermidine. Media kultur jaringan terdiri dari media cair dan media padat yang terdiri dari unsur makro dan mikro. Hal ini sesuai denga literatur George dan Sherrington (2004) yang menyatakan bahwa duamacam media yang dapat digunakan yaitu media cair dan media padat. Media cair digunakan untuk menumbuhkan suspensi sel, sedangkan media padat digunakan untuk menumbuhkan kalus dan organ tanaman. Media kultur yang baik adalah media yang mengandung makronutrien dan mikronutrien. Unsur makronutrien terdiri dari N, P, K, S, Ca, dan Mg sedangkan unsur mikronutrien terdiri atas Co, Mn, Fe, Cu, Zn, B dan Mo. Untuk mencari volume konsentrasi pada media kultur jaringan digunakan rumus V1 M1 = V2 M2. Hal ini sesuai dengan literatur Wulandari dan Yulkifli, (2018) yang menyatakan bahwa Dengan M adalah molaritas, n adalah jumlah mol terlarut., dan v adalah volume larutan. Molaritas atau kemolaran dapat diturunkan melalui proses pengenceran dengan konsekuensi akan terjadi perubahan volume larutan. Proses pengenceran dilakukan dengan cara menambah air murni (aquades) ke dalam larutan sehingga didapat kemolaran yang diinginkan. Proses pengenceran dapat dilakukan dengan cara mengikuti formulasi sebagai berikut : V1 M1 = V2 M2.



KESIMPULAN 1. Media kultur jaringan adalah tempat tumbuh eksplan maka kandungan di dalamnya harus mampu memenuhi kebutuhan pertumbuhan jaringan. 2. ZPT adalah zat yang dihasilkan secara buatan (sintesis), bereperan sebagai hormon yang dalam jumlah sedikit dapat memacu, menghambat, dan dapat mengubah proses fisiologis tumbuhan. 3. Jenis-jenis Zat Pengatur Tumbuh adalah ; auksin, sitokinin, giberelin, etilena/etena/ gas etilen, triakontanol, inhibitor dan paclobutrazol. 4. Media kultur jaringan terdiri dari media cair dan media padat yang terdiri dari unsur makro dan mikro. 5. Untuk mencari volume konsentrasi pada media kultur jaringan digunakan rumus V1 M1 = V2 M2.



DAFTAR PUSTAKA Basri, A. H. H. 2009. Eliminasi Virus Mosaik Bergaris Tebu (Sugarcane Streak Mosaic Virus) Melalui Teknik Kultur In Vitro. Tesis. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya Malang. Darmadi, 2008, Infeksi Nosokomial Problematika dan Pengendaliannya, Salemba Medika, Jakarta. George, E. F. And P. D. Sherrington. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture. Handbook and Directory of Commercial Laboratories. Exegenetic Limited. England Mahmound, O., & Kosar, M. (2013). Regeneration and Histological of plants Derived From Leaf Explants In Vitro Culture of Strawberry. Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran. Maretza, D. T. 2009. Pengaruh Dosis Ekstrak Rebung Bambu Betung (Dendrocalamus asper Backer ex Heyne) Terhadap Pertumbuhan Semai Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen). Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Nursetiadih E. 2018. Kajian Macam Media Dan Konsentrasi BAP Terhadap Multiplikasi Tanaman (Garcinia mangostanaL.) Secara In Vitro. Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Surakarta Subarnas., (2011),Produksi Katarantin Melalui Kultur Jaringan, Pandiangan, Dingse, Bandung. Wattimena, G. A., L. W. Gunawan, N. A. Mattjik, E. Syamsudin, N. M. A. Wiendi, dan A. Ernawati. 1992. Bioteknologi Tanaman. Deparemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 307 Hal Wulandari D. A. dan Yulkifli. 2018. Studi Awal Rancang Bangun Colorimeter sebagai Pendeteksi pada Pewarna Makanan Menggunakan Sensor Photodioda. Pillar of Physics, Vol. 11 No. 2 : 81-87. Yusnita, 2003. Kultur Jaringan, Cara Memperbanyak Tanaman Secara Efisien Agromedia Pustaka. Jakarta.