Aklimatisasi Anggrek

Aklimatisasi adalah masa adaptasi tanaman hasil pembiakan pada kultur jaringan yang semula kondisinya terkendali kemudian berubah pada kondisi lapangan yang kondisinya tidak terkendali lagi, disamping itu tanaman juga harus mengubah pola hidupnya dari tanaman heterotrop ke tanama autotrop.
Dalam melakukan aklimatisasi pengelompokan plantlet hasil seleksi. Plantlet dikelompokan berdasarkan ukurannya untuk memperoleh bibit yang seragam. Sebelum ditanam plantlet sebaiknya diseleksi dulu berdasarkan kelengkapan organ, warna, hekeran pertumbuhan, dan ukuran. Plantlet yang baik adalah yang organnya lengkap, mempunyai pucuk dan akar, warna pucuknya hijau mantap artinya tidak tembus pandang dan pertumbuhan akar bagus.
Menurut Trubus (2005) ciri-ciri bibit yang berkulitas baik yaitu planlet tampak sehat dan tidak berjamur, ukuran planlet seragam, berdaun hijau segar, dan tidak ada yang menguning. Selain itu planlet tumbuh normal, tidak kerdil, komposisi daun dan akar seimbang, pseudobulb atau umbi semu mulai tampak dan sebagian kecil telah mengeluarkan tunas baru, serta memiliki jumlah akar serabut 3 – 4 akar dengan panjang 1,5 – 2,5 cm. Prosedur pembiakan dengan kultur in vitro baru bisa dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi. Aklimatisasi bertujuan untuk mempersiapkan planlet agar siap ditanam di lapangan. Tahap aklimatisasi mutlak dilakukan pada tanaman hasil perbanyakan secara in vitro karena planlet akan mengalami perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor lingkungan. Hal ini bisa dipahami karena pembiakan in vitro (dalam botol) semua faktor lingkungan terkontrol sedangkan di lapangan faktor lingkungan sulit terkontrol (Herawan, 2006; Yusnita, 2004).
Di dalam botol kultur, kelembapan hampir selalu 100%. Aklimatisasi merupakan tahap kritis karena kondisi iklim mikro di rumah kaca, rumah plastik, rumah bibit, dan lapangan sangat jauh berbeda. Kondisi di luar botol berkelembapan nisbi jauh lebih rendah, tidak aseptik, dan tingkat intensitas cahayanya jauh lebih tinggi daripada kondisi di dalam botol.planlet atau tunas mikro lebih bersifat heterotrofik karena sudah terbiasa tumbuh dalam kondisi berkelembaban sangat tinggi, aseptik, serta suplai hara mineral dan sumber energi berkecukupan.
Disamping itu, tanaman tersebut memperlihhatkan gejala ketidaknormalan, seperti bersifat sangat sukulen, lapisan kutikula tipis, dan jaringan vasikulernya tidak berkembang sempurna, morfologi daun abnormal dengan tidak berfungsinya stomata sebagaimana mestinya, struktur mesofil berubah, dan aktivitas fotosintesis sangat rendah.
Aklimatisasi dilakukan dengan mengkondisikan planlet dalam media pengakaran ex vitro. Media yang kita gunakan dalam proses aklimatisasi pada anggrek  adalah pakis dan arang kayu / genting. Selain itu juga kelembapan tempat aklimatisasi di atur tetap tinggi pada minggu pertama, menurun bertahap pada minggu–minggu berikutnya hingga tumbuh akar baru dari planlet. Cahaya diatur dari intensitas rendah, meningkat secara bertahap. Sebaiknya suhu tempat  aklimatisasi dijaga agar tidak melebihi 32oC.
Setelah proses aklimatisasi anggrek diperlakukan sebagai berikut:
a. Compotting
Ukuran pot yang digunakan untuk kompot berdiameter sekitar 7 cm pada pot ini diisi bibit sekitar 30 bibit anggrek atau tergantung ukuran bibitnya. Pertama-tama pot yang akan digunakan diisi dengan sterofoam sekitar 1/3 bagian, kemudian pakis cacah lalu bibit anggrek ditata dengan rapi..

b. Seedling (Penanaman ke Single Pot)
Seedling adalah proses memindahkan bibit dari kompot ke pot individu. Seedling dilakukan pada saat bibit berusia 5 bulan. Apabila tanaman terlambat diseedling dapat mengakibatkan bibit dalam kompot kompetisi sehingga penyerapan hara terhalang dan akar beresiko menjadi rusak.  Biasanya seedling dilakukan diletakkan di dalam gelas bekas air mineral. Media yang digunakan untuk setiap anggrek berbeda-beda tergantung pada kebutuhan airnya. Media untuk Dendrobium adalah sphagnum yang dibalutkan pada akar tanaman, kemudian tanaman ditanam dalam gelas plastic yang telah diisi sterofoam dan pakis cacah. Biasanya juga ditanam pada media pakis batangan yang kemudian diikat menggunakan tali raffia. Ciri-ciri dari bibit yang siap di seedling yaitu ditandai dengan perakaran yang tumbuh lebih kuat dan daun daun tampak sudah keluar dari bibir pot.

c. Overpot (Pemindahan Bibit)
Overpot dilakukan ketika tanaman dalam single pot memenuhi syarat untuk dipindahkan, yaitu ditandai denga banyaknya umbi. Tanamn dipindahkan ke pot yang lebih besar. Biasanya dilakukan setelah seedling berumur 2-3 bulan. Media yang digunakan adalah potongan pakis batangan yang disusun secara teratur atau satu per satu dan diikat denga tali raffia.

d. Repotting
Repotting atau pengepotan ulang adalah pemindahan tanaman tanaman dari pot yang lama ke pot yang baru. Repotting dilakukan jika anggrek pada pot seedling telah tumbuh besar dan memenuhi popt plastik. Pengepotan ulang dilakukan dengan alasan media dalam pot seedling telah lapuk dan hancur sehingga ph menjadi rendah (asam) dan rentan terhadap serangan penyakit (Parnata, 2005). Selain itu juga untuk mengantisipasi media yang telah kehabisan unsur hara. Media untuk repotting juga berbeda untuk setiap jenis anggrek tergantung kebutuhan airnya.

read more...

Cara Aklimatisasi Anggrek Rumahan

Aklimatisasi Anggrek Rumahan
Aklimatisasi adalah proses pengkondisian planlet atau tunas mikro (jika pengakaran dilakukan secara ex vitro) di lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus menjadi benih yang siap ditanam di lapangan (Yusnita, 2004).
1. Alat dan bahan
 a. Pot
 b. Kawat ujungnya bentuk "U"
 c. Bayclean
 d. Air mengalir
 e. Label
 f. Planlet Dendrobium
 g. Media Pakis
 h. Sterofoam
 i. Bayclean 10%.

2. Langkah Kerja
 a. Proses aklimatisasi dimulai dari penyiapan alat dan bahan yang akan digunakan yaitu Planlet siap diaklimatisasi pada umur        7 bulan setelah transplanting atau planlet sudah memenuhi botol.
 b. Botol diisi dengan air bersih kemudian dikocok untuk melarutakan media agar-agar yang masih tersisa pada botol. Botol dikocok secara perlahan untuk membersihkan agar dan melonggarkan perakaran sehingga untuk mudah dikeluarkan.

Gambar. Pengambilan Tanaman Dalam Botol

3.Planlet dikeluarkan secara perlahan dengan cara ditarik menggunakan kawat ujungnya bentuk "U".

Gambar. Pembersihan Tanaman dari Agar

4. Akar dibersihkan dari sisa agar yang menempel kemudian direndam dalam larutan Baycelan 10 % selama 15 menit untuk menghindari tumbuhnnya jamur atau bakteri yang dapat membuat busuk akar atau daun.
5. Planlet kemudian ditiriskan pada sebuah koran hingga mengering. Media campuran sterofoam dan pakis.
6. Planlet kemudian ditanam secara merata 30 tanaman/ pot. Kompot kemudian ditempatkan ditempat teduh dan harus mendapatkan angin bebas.

Gambar. Tanaman yang Sudah Dipindahkan ke Pot (Kompot)

7. Setelah benih terlihat sehat (ditandai dengan daun kaku dan muncul akar baru) segera dilakukan pemupukan dengan pupuk daun kandungan Nitrogen tinggi atu dengan penambahan B1 seminggu sekali dan fungisida seminggu 2 kali serta penyiraman sehari sekali pada pagi hari.

read more...

Kalus

Kalus adalah kumpulan sel-sel yang terbentuk dari sel-sel parenkhim yang membelah secara terus menerus dan tidak terorganisir. Di alam (in vivo) fenomena pembentukan kalus terjadi pada penyakit tumor tanaman yang disebabkan infeksi oleh mikroorganisme bakteri Agrobacterium tumefaciens pada bagian tanaman yang terluka akibat gigitan serangga atau nematoda. Kalus yang diinisiasi dan dipelihara dalam media secara in vitro dapat digunakan untuk tujuan mempelajari pertumbuhan dan perkembangan tanaman atau dieksploitasi untuk tujuan perbanyakan tanaman. Keberhasilan induksi kalus ditentukan oleh:
• pemilihan bahan tanaman atau eksplan
• media dan kondisi kultur yang cocok

Kalus dapat diinisiasi dari hampir semua bagian tanaman, tetapi organ dan jenis tanaman yang berbeda akan menunjukkan kecepatan pembelahan sel yang berbeda pula. Embrio zigotik muda dalam biji tanaman, hipkotil, kotiledon, daun dan batang muda adalah contoh-contoh eksplan yang sangat respon untuk pembentukan kalus.

Pembelahan sel dari jaringan eksplan yang membentuk kalus biasanya hanya terjadi dari bagian lapisan periphery saja. Menurut Yeoman (1970), hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:
• ketersediaan O2 yang lebih tinggi
• keluarnya gas CO2
• ketersediaan hara yang lebih banyak
• penguapan yang lebih cepat dari penghambat yang bersifat folatik
• cahaya
Jaringan dari eksplan batang, akar atau daun terdiri dari berbagai macam sel sehingga akan menghasilkan kalus yang heterogenous. Bahkan jaringan yang tampak seragam secara histologi seperti pembuluh tembakau dan akar ercis menghasilkan kalus dengan sel dengan DNA yang berbeda karena tingkat ploidi yang berbeda (Yeoman, 1970; Torey, 1961 dalam Gunawan, 1988). Heterogenitas dari sel-sel yang membentuk kalus selain berasal dari materi asalnya juga dapat terjadi karena masa kultur yang panjang melalui subkultur yang berulang-ulang. Menurut Gunawan (1988), perubahan dapat terjadi karena: (i) aberasi kromosom, (ii) mutasi gen, (iii) endoreduplikasi yang menghasilkan poliploidi, (iv) transposisi urutan DNA, (v) amplifikasi gen atau (vi) hiangnya satu gen.

Gambar Kalus dari Penelitian Ragapadmi Purnamaningsih 2004 

Agar kalus dapat dijaga pertumbuhannya dan dapat diperbanyak secara berkesinambungan, maka perlu dipindahkan secara teratur pada media baru dalam jangka waktu terentu (subkultur). Apabila kalus disubkultur pada media agar yang dilakukan secara regular, maka akan menunjukkan fase pertumbuhan kurva S (sigmoid). Phillips et al., (1995) membagi lima fase pertumbuhan kalus, yaitu:
• Fase lag, dimana sel-sel mulai membelah.
• Fase eksponensial, dimana laju pembelahan sel berada pada puncaknya.
• Fase linear, dimana pembelahan sel mengalami perlambatan tetapi laju ekspansi sel meningkat.
• Fase deselerasi, dimana laju pembelahan dan pemanjangan sel menurun.
• Fase stationer, dimana jumlah dan ukuran sel tetap.


Menurut Thorpe (1982), kalus yang dipelihara dalam kultur sering mengalami perubahan sejalan dengan waktu, antara lain karena:
• hilangnya hormon pertumbuhan yang diperlukan
• hilangnya potensi morfogenetik
• perubahan tekstur morfologis dari jaringan (jaringan yang ”friable”)

Semua perubahan tersebut akan menurunkan daya regenerasi jaringan. Dalam beberapa kasus kehilangan daya morfogenetik dari kalus tersebut dapat dikembalikan dengan cara memindahkan kalus pada media yang mengandung sitokinin pada konsentrasi tinggi dalam periode kultur yang singkat atau melakukan subkultur yang berulang pada media untuk pembentukan tunas (Rice, et al., 1978).

Gambar Kalus dari Penelitian Ragapadmi Purnamaningsih 2004

read more...

Browning

Biasanya kita tidak menyadarinya bahwa buah-buahan seperti jeruk, apel, mangga, pear, pisang, dan sebagainya jika di belah akan dan di diamkan beberapa menit akan tampak warna coklat atau kehitam hitaman. Itu adalah suatu fenomena pencoklatan  atau yang dikenal dengan nama browning. Pencoklatan adalah suatu karakter munculnya warna coklat atau hitam yang sering membuat tidak terjadinya pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman atau eksplan pada kultur jaringan. Peristiwa pencoklatan adalah pristiwa alamiah biasa terjadi pada system biologi, suatu proses perubahan adaptif bagian tanaman akibat adanya pengaruh fisik dan biokimia (memar, pengupasan, pemotongan, serangan penyakit, atau kondisi yang tidak normal). Bias juga merupakan gejala alamiah dari proses penuaan,
Secara umum pencoklatan (browning or blacking) berdasarkan prosesnya, dapat dikelompokan menjadi 2 macam (pengelompokan ini dapat  digunakan pada bidang teknologi pangan dan gizi), yaitu:
1.Pencoklatan secara enzimatik. (fenolase)
2.Pencoklatan secara non enzimatik. Pada klompokan ini dapat dikelompokan menjadi 3, yaitu:
  a.Pencoklatan Maillard
  b.Pencoklatabn karamellard
  c.Pencoklatan oksidasi asam askorbat.

Browning terjadi akaibat enzimatik ini adalah  enzim. Enzim yang berperan dalam proses ini terjadinya browning  adalah polifenol oksidase, suatu enzim kompleks. Enzim komplek tersebut diantaranya adalah fenol hidroksilase, kresolase dan katekolase. Untuk terjadinya reaksi pencoklatan dikatalis oleh enzim tersebut, maka selain ada subtrat juga harus ada tersedia gugus prostestik Cu++ dan oksigen sebagai asektor hydrogen. Kebanyakan reaksi pencoklatan dasar reaksi pembentukan melalim berwarna coklat reaksi pertama diduga sebagi hidrolisasi sekunder O-quinon atau karena kelebihan O-difenol.

Pada proses pencoklatan enzimatis, substrat yang umunya  berperan  adalah:
1. P-difenol (quinol)
2. Monofenol (L-tirosin, p-kresol)
3. Flavonoid (querssetin, rutin)
4. Tannin (kateein, leukoantosianin)
5. Katekol, asam kafeat, asam protokatekoat, asam klogorenat.
Dari substrat-substra diatas, monofenol sifatnya lambat reaksinya sebab sebelum oksidasi menjadi quinon , zat ini harus mengalami hidroksilasi berulang.

Pencoklatan juga dapat terjadi karena rangsangan kimia, prinsipnya yaitu pada lingkunagan eksplan tersedia bahan-bahan kimia yang mendorong pembentukan senyawa phenol. Sebagai missal auksin pada eksplan daun muda klapa sawit dapat mendapat mendorong terjadinya pencoklatan. Salah satu bahan kimia yang menyebabkan pencoklatan adalah enzim, yaitu enzim yang mendorong proses terjadinya oksidasi phenol (enzimya: phenol oksidase)
Untuk mengatasi proses terjadinya pencoklatan  dapat dilakuakn  dengan berbagai cara, misalnya:
1. Mengeluarkan senyawa fenol, yaitu dengan jalan membilas terus  menerus dengan air atau dengan aquadest., melakukan subkult berulang ulang, mengabsorsi dengan arang aktif, mengabsorsi dengan polyvinylpirolidone (PVP).
2. Memodifikasi potensial redok media
3. Mengurangi agen yang menyebabkan terjadinya pencoklatan, yang paling umum biasanya yaitu dengan cara mengurangi jumlah karbohidrat mediu, mengurangi atau memindahkan kontak dengan oksigen.
4. Menghambat dengan enzim phenol oksidase, untuk ini dapat digunakan ‘chelating agents’. EDTA telah terbukti dapat menghambat kerja enzim  polyphenol oksidase.
5. Pengatur pH rendah, ini dapat dilakukan karena enzim polyphenol oksidase optimalnya pada pH 6.5 dan menurun seirama dengan turunya pH.
6. Penggunaan ruanggelap, karena kerja enzim polyphenol oksidase.
7. Efektifnya dipengaruhi oleh cahaya. Disarankan penggunaan ruanggelap  minimal 14 hari setelah penanaman eksplan  (Untung Santoso, 2001) .

Namun pencoklatan tersebut juga tidak semuanya  sebagai zat toksik yang dapat  penghambat pertumbuhan. Namun dalam jurna Oktavia  yang berjudul “Embriogenesis Somatik Langsung Dan Regenerasi Planlet Kopi Arabika (Coffea Arabica) Dari Berbagai Eksplan” bahwa   Figueora  et al., (2001) pencokelatan pada  jaringan yang disebabkan oleh akumulasi  senyawa fenolik yang berlebihan, penting  untuk proses embriogenesis somatik pada  tanaman kopi. Kemungkinan senyawa  fenolik berperan sebagai signal untuk   induksi diferensiasi. Kemungkinan lain,  senyawa ini juga berperan sebagai pengkelat  yang menginaktifkan senyawa-senyawa  penghambat yang terdapat dalam kultur  embriogenik.
Hal ini memerlukan kajian lebih lajut tentang fenomena unik ini karena mungkin akan berguna bagi ilmu-ilmu yang lainya.

Gambar pencoklatan

read more...

Kultur Jaringan Krisan

Menenal Tanaman Krisan
Krisan merupakan tanaman bunga hias berupa perdu dengan sebutan lain Seruni atau Bunga emas (Golden Flower) berasal dari dataran Cina. Krisan kuning berasal dari dataran Cina, dikenal dengan Chrysanthenum indicm (kuning), C. morifolium (ungu dan pink) dan C. daisy (bulat, ponpon). Di Jepang abad ke-4 mulai membudidayakan krisan, dan tahun 797 bunga krisan djadikan sebagai simbol kekaisaran Jepang dengan sebutan Queen of The East. Tanaman krisan dari Cina dan Jepang menyebar  ke kawasan Eropa dan Perancis tahun 1795. Tahun 1808 Mr. Colvil dari Chelsa mengembangkan 8 varietas krisan di Inggris. Jenis atau varietas krisan modern diduga mulai ditemukan pada abad ke-17. Krisan masuk ke Indonesia pada tahun 1800. Sejak tahun 1940, krisan dikembangkan secara komersial.

Klasifikasi botani tanaman hias krisan adalah sebagai berikut: Divisi: Spermathophyta
Sub Divisi : Angiospermae Famili : Asteraceae
Genus : Chrysanthemum Species : C. morifolium Ramat, C. indicum, C. daisy dll.

Jenis dan varietas tanaman krisan di Indonesia umumnya hibrida berasal dari Belanda, Amerika Serikat dan Jepang. Krisan yang ditanam di Indonesia terdiri atas: a) Krisan lokal (krisan kuno) Berasal dari luar negri, tetapi telah lama dan beradaptasi di Indoenesia maka dianggap sebagai krisan lokal. Ciri-cirinya antara lain sifat hidup di hari netral dan siklus hidup antara 7-12 bulan dalam satu kali penanaman. Contoh C. maximum berbunga kuning banyak ditanam di Lembang dan berbunga putih di Cipanas (Cianjur). b) Krisan introduksi (krisan modern atau krisan hibrida) Hidupnya berhari pendek dan bersifat sebagai tanaman annual. Contoh krisan ini adalah C. indicum hybr. Dark Flamingo, C. i.hybr. Dolaroid,C. i. Hybr. Indianapolis (berbunga kuning) Cossa, Clingo, Fleyer (berbunga putih), Alexandra Van Zaal (berbunga merah) dan Pink Pingpong (berbunga pink). c) Krisan produk Indonesia Balai Penelitian Tanaman Hias Cipanas telah melepas varietas krisan buatan Indonesia yaitu varietas Balithi 27.108, 13.97, 27.177, 28.7 dan 30.13A

Kegunaan tanaman krisan yang utama adalah sebagai bunga hias. Manfaat lain adalah sebagai tumbuhan obat tradisional dan penghasil racun serangga. Sebagai bunga hias, krisan di Indonesia digunakan sebagai: a) Bunga pot Ditandai dengan sosok tanaman kecil, tingginya 20-40 cm, berbunga lebat dan cocok ditanam di pot, polibag atau wadah lainnya. Contoh krisan mini (diameter bunga kecil) ini adalah varietas Lilac Cindy (bunga warna ping keungu-unguan), Pearl Cindy (putih kemerah-merahan), White Cindy (putih dengan tengahnya putih kehijau-hijauan), Applause (kuning cerah), Yellow Mandalay (semuanya dari Belanda).Krisan introduksi berbunga besar banyak ditanam sebagai bunga pot, terdapat 12 varitas krisan pot di Indonesia, yang terbanyak ditanam adalah varietas Delano (ungu), Rage (merah) dan Time (kuning). b) Bunga potong Ditandai dengan sosok bunga berukuran pendek sampai tinggi, mempunyai tangkai bunga panjang, ukuran bervariasi (kecil, menengah dan besar), umumnya ditanam di lapangan dan hasilnya dapat digunakan sebagai bunga potong. Contoh bunga potong amat banyak antara lain Inga, Improved funshine, Brides, Green peas, Great verhagen, Puma, Reagen, Cheetah, Klondike dll. Daerah sentra produsen krisan antara lain: Cipanas, Cisarua, Sukabumi, Lembang (Jawa Barat), Bandungan (Jawa Tengah), Brastagi (Sumatera Utara).

Tanaman krisan membutuhkan air yang memadai, tetapi tidak tahan terhadap terpaan air hujan. Oleh karena itu untuk daerah yang curah hujannya tinggi, penanaman dilakukan di dalam bangunan rumah plastik. 2) Untuk pembungaan membutuhkan cahaya yang lebih lama yaitu dengan bantuan cahaya dari lampu TL dan lampu pijar. Penambahan penyinaran yang paling baik adalah tengah malam antara jam 22.30–01.00 dengan lampu 150 watt untuk areal 9 m2 dan lampu dipasang setinggi 1,5 m dari permukaan tanah. Periode pemasangan lampu dilakukan sampai fase vegetatif (2-8 minggu) untuk mendorong pembentukan bunga. 3) Suhu udara terbaik untukdaerah tropis seperti Indonesia adalah antara 20-26 derajat C. Toleran suhu udara untuk tetap tumbuh adalah 17-30 derajat C. 4) Tanaman krisan membutuhkan kelembaban yang tinggi untuk awal pembentukan akar bibit, setek diperlukan 90-95%. Tanaman muda sampai dewasa antara 70- 80%, diimbangi dengan sirkulasi udara yang memadai. 5) Kadar CO2 di alam sekitar 3000 ppm. Kadar CO2 yang ideal untuk memacu fotosistesa antara 600-900 ppm. Pada pembudidayaan tanaman krisan dalam bangunan tertutup, seperti rumah plastik, greenhouse, dapat ditambahkan CO2, hingga mencapai kadar yang dianjurkan.

Perbanyak Dengan Kultur Jaringan
Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ , serta menumbuhkannya dalam keadaan aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali.

Tujuan kegiatan kultur jaringan adalah perbanyakan masal tanaman yang biasanya sangat lambat dengan metoda konvensional dalam jumlah yang besar dalam waktu yang singkat, selain itu diperoleh tanaman yang bebas virus, membantu pemulian tanaman untuk mempercepat pencapaian tujuan penelitian pada tanaman yang biasa diperbanyak secara vegetatif

Langkah-langkah Kultur Jaringan Pada Krisan
Pengambilan eksplan atau sumber eksplan krisan berupa pucuk dan nodus berasal dari tanaman induk krisan di rumah kaca perbenihan Balithi Segunung dan planlet di laboratorium kultur jaringan Balithi Segunung. Pembuatan Media MS Media yang digunakan untuk tanaman krisan di Balithi Segunung adalah media induksi tunas dan media perbanyakan. Komposisi media yang digunakan untuk induksi tunas adalah½ MS + 0.5 IAA komposisi media yang digunakan untuk perbanyakan adalah½ MS + 0.1 IAA Menyiapkan Eksplan Dalam perbanyakan tanaman secara kultur jaringan eksplan merupakan factor penting penentu keberhasilan. Hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan sebagai bahan kultur adalah jenis tanaman, bagian tanaman yang digunakan, morfologi permukaan, lingkungan tumbuhnya, kondisi tanaman, dan musim waktu mengambilnya. Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang aktif karena mempunyai regenerasi yang tinggi.

Eksplan yang digunakan pada tanaman krisan adalah nodus karena untuk menginduks tunas aksilar. Kultur Aseptik Krisan Sterilisasi Sterilisasi merupakan kegiatan untuk menghilangkan kontaminan organisme yang menempel di permukaan eksplan. Tujuan utama tahap ini adalah mengusahakan kultur yang aseptik dan aksenik. Aksenik berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan, sedangkan aseptic berarti bebas dari mikroorganisme.

Pemilihan Dan Penyipan Tanaman Induk
Sebelum melakukan kultur jaringan untuk suatu tanaman kegiatan pertama harus dilakukan adalah memilih tanaman induk yang hendak diperbanya. Seleksi untuk mendapatkan klon-klon yang dikehendaki. Klon yang mempunyai sifat beda, unik, stabil dan seragam kemudian dijadikan tanaman induk tunggal dan sebagai tanaman donor (bahan eksplan) untuk perbanyakan secara in vitro. Planlet (tanaman) hasil dari perbanyakan in vitro kemudian diaklimatisasi di rumah kaca. Setelah tanaman beradaptasi dengan lingkungan rumah kaca kemudian diperbanyak untuk keperluan tanaman induk yang akan menghasilkan tanaman produksi.
Penting sekali untuk lingkungan tanamn induk tersebut harus heginis untuk mendapatkan eksplan yang berkualitas dan lebih bersih untuk pembiakan in-vintro.
Pengerjaannya dilakukan dalam ruang laminar agar terhindar dari kontaminan. Penanamannya dikelompokkan berdasarkan nomor ruas. Setiap botol diisi 5 eksplan dan diulang empat kali. Botol kultur selanjutnya diinkubasi dalam ruang pertumbuhan dengan pencahayaan 16 jam di bawah lampu fluoresen 40 watt, suhu 24-26 oC, dan kelembapan 60-80% hingga eksplan tumbuh menjadi planlet (tanaman hasil kultur jaringan yang telah lengkap memiliki bagian-bagian tanaman yang meliputi akar, batang, dan daun)

Cara Sterilisasi Untuk Tanaman Krisan
• Mengambil eksplan yang telah diseleksi berdasarkan ketahanan vigor, hama penyakit, dan jumlah daun 4 - 5 helai atau 3 - 4 nodus.
• Memotong eksplan per nodus dengan mengurangi atau memotong sebagian helai daun.
• Eksplan direndam dalam larutan Benlatte dan Bactomicyn (fungisida dan bakterisida), masing-masing sebanyak 1 g/300 ml aquades sambil dikocok-jocok selama 30 menit.
• Membilas eksplan dengan air aquadest sebanyak 4 - 5 kali.
• Selanjutnya eksplan dibawa ke laminar.
• Eksplan dimasukkan ke dalam larutan tween 2 tetes/100 ml aquades sambil dikocok-kocok selama 5 menit.
• Eksplan dimasukkan ke dalam larutan Chlorox 0.5 % selama 5 menit sambil dikocok-kocok.
• Selanjutnya eksplan dimasukkan ke dalam larutan Chlorox 1 % selama 3 menit sambil dikocok-kocok.
• Eksplan dibilas dengan air destilasi sebanyak 5 - 6 kali.

Penanaman Eksplan Kegiatan dan Media Tanam
Penanaman eksplan ke dalam botol kultur disebut dengan inokulasi. Kegiatan ini dilakukan setelah eksplan disterilisasi, diawali dengan memotong bagian permukaan eksplan. Selanjutnya eksplan berupa nodus ditanam sebanyak dua buah dalam media ½ MS + IAA 0.5 mg/l, sedangkan eksplan berupa pucuk tidak perlu ditanam, cukup diletakkan saja pada media yang sama sebanyak 3 buah. Sebelum ditutup dengan plastik wrap, plastik transparan, dan karet, botol media yang telah ditanami terlebih dahulu dipanaskan di atas api bunsen. Selanjutnya botol diberi label jenis tanaman dan tanggal penanaman. Eksplan yang telah dikulturkan dibawa ke ruang inkubasi dan dibiarkan sampai tumbuh.

Multiplikasi
Cutting atau Multipikasi bertujuan untuk memperbanyak propagul sedangkan, Sub kultur adalah usaha untuk menggantikan media dalam kultur jaringan dengan media yang baru, sehingga kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan kalus dapat terpenuhi. Berikut ini adalah uraian tentang teknik pelaksaan sub kultur pada media padat. Dari media pertama, kultur dipindahkan ke media regerasi selama sekitar tiga minggu. Setelah itu, apabila kita bertujuan untuk memperbanyak propagul atau multifikasi,maka kita lakukan pemindahan media baru dan apabila tanamannya berbatang maka kita lakukan stek/ cutting contohnya pada tanaman krisan kita perbanyak dengan cara memotong perbuku. Atau per dua buku tergantung titik tumbuh daun, yang akan menjadi cabang baru.

Namun biasanya cuttig krisan dilakukan stelah tanamn tumbuh sempurna dan besar. Hal ini untuk memeudahkan perbanyakan, sehingga dapat memeprbanyak tanpa batas.

Tunas-tunas hasil perbanyakan di laboratorium kultur jaringan diseleksi untuk memperoleh tunas yang pertumbuhannya sehat, vigor baik, dan tidak menunjukkan gejala penyimpangan. Tunas terpilih kemudian dikeluarkan dari botol secara hati-hati dengan menggunakan pisau skalpel, kemudian dipotong tiap ruas/buku dari ruas 1 sampai 4. Pemotongan dilakukan di dalam petridis menggunakan pisau kultur. Bagian tanaman yang digunakan adalah pucuk atau ruas 1, 2, 3, dan 4. dan stelah itu dimasukan kedalam media sub kultur dengan media ½ MS + 0.5 IAA.Pembentukan akar umumnya dimulai dengan pemindahan indol acetic acid (IAA) yang diproduksi pucuk tanaman ke bagian batang yang luka untuk menstimulasi pembentukan akar (Brenner et al. 1987).

Setelah pomotongan, umumnya setek tidak sensitif terhadap hormon. Pada fase ini terjadi dediferensiasi, sel-sel menjadi kompeten dan responsif terhadap hormon. Setelah itu sel-sel aktif membelah (bersifat meristematik) diikuti dengan pembentukan primordia akar, pembentukan akar hingga akar tumbuh dan berkembang (De Klerk et al. 1999). Auksin umumnya berperan penting dalam inisiasi pembentukan akar. Peran auksin akan optimal bila faktor lingkungan juga optimal.

Aklimatisasi
Aklimatisasi merupakan kegiatan akhir teknik kultur jaringan. Aklimatisasi adalah proses pemindahan planlet dari lingkungan yang terkontrol ke kondisi lingkungan tak terkendali, baik suhu, cahaya, dan kelembaban. Aklimatisasi dilakukan untuk mengadaptasikan tanaman hasil kultur jaringan terhadap lingkungan baru sebelum ditanam dan dijadikan tanaman induk untuk produksi dan untuk mengetahui kemampuan adaptasi tanaman dalam lingkungan tumbuh yang kurang aseptik.

Perubahan kondisi lingkungan yang drastis, dari lingkungan terkontrol ke tidak terkontrol, dari suhu relatif stabil ke suhu lingkungan yang fluktuatif, dari kelembapan tinggi ke rendah dan fluktuatif, dan dari cahaya rendah ke cahaya tinggi pada umumnya menyebabkan tanaman mudah mengalami cekaman atau stres, kehilangan air, layu, dan mati Oleh karena itu, proses aklimatisasi perlu dilakukan secara bertahap, seperti yang diterapkan Winarto (2002) pada anyelir. Aklimatisasi akan membantu tanaman beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan seperti suhu, kelembapan, dan intensitas cahaya.
Metode aklimatisasi dibagi menjadi 2, yaitu metode langsung (direct) dan metode tidak langsung (indirect).
Metode langsung:
1.Menyiapkan planlet dalam botol yang akan diaklimatisasi dan mengeluarkan planlet secara hati-hati dari dalam botol.
2.Membersihkan akar tanaman dari agar-agar yang masih melekat dengan air.
3.Merendam akar tanaman dalam larutan fungisida dan bakterisida selama 5 menit.
4.Menanam tanaman pada bak media arang sekam yang telah dibasahi.
5.Tutup bak dengan plastik transparan selam 1 - 2 minggu.
6.Setelah 1 -2 minggu plastik dibuka dan tanaman dibiarkan tumbuh dan berkembang dalam bak aklimatisasi hingga minggu ketiga sampai keempat.
7.Selanjutnya tanaman dipindahkan ke dalam polibag-polibag kecil sampai siap untuk di tanam di lapang.

Metode tidak langsung:
1.Menyiapkan planlet dalam botol yang akan diaklimatisasi dan mengeluarkan planlet secara hati-hati dari dalam botol
2.Memotong tanaman tepat pada bagian bawah nodus ketiga kemudian merendamnya dalam larutan fungisida dan bakterisida selama 5 menit.
3.Menanam tanaman pada bak media arang sekam yang telah dibasahi.
4.Tutup bak dengan plastik transparan selam 1 - 2 minggu.

Aklimatisasi Planlet di Rumah Kaca Aklimatisasi merupakan tahap penting dalam proses kultur jaringan. Tahap ini sering kali menjadi titik kritis dalam aplikasi teknik kultur jaringan. Aklimatisasi diperlukan karena tanaman hasil kultur jaringan umumnya memiliki lapisan lilin tipis dan belum berkembang dengan baik, sel-sel dalam palisade belum berkembang maksimal, jaringan pembuluh dari akar ke pucuk kurang berkembang, dan stomata sering kali tidak berfungsi, yaitu tidak dapat menutup pada saat penguapan tinggi.

read more...

Laboratorium Kultur Jaringan

Laboratorium merupakan faktor terpenting dalam kultur jaringan. Menentukan lokasi yang tepat untuk laboratorium kultur jaringan, perlu memperhatikan beberapa aspek. Hal ini erat kaitannya dengan sifat dan ciri kultur jaringan yang mengharuskan kondisi aseptik dan lingkungan terkontrol. Laboratorium kultur jaringan sebaiknya tidak berlokasi di daerah berdebu, contohnya di dekat pabrik semen atau berasap kendaraan bermotor seperti tempat parkir mobil, terminal, atau statsiun kereta api. Laboratorium sebaiknya juga tidak berlokasi di daerah yang berangin kencang, terlalu kering ( langka sumber air ), atau dekat dengan pembuangan sampah. Di tempat-tempat tersebut pengontrolan kontaminasi sulit dilakukan. Lokasi yang baik untuk laboratorium harus di lingkungan yang bersih, bebas polusi, tanpa keterbatasan air, dan yang terpenting diperlengkapi dengan prasarana transportasi utilities ( air, gas, dan listrik ) yang memadai.
Ukuran dan jumlah ruangan yang diperlukan untuk sebuah laboratorium kultur jaringan dapat bervariasi, tergantung pada kebutuhannya. Beberapa hal yang sering menjadi bahan pertimbangan dalam merancang sebuah laboratorim kultur jaringan adalah besarnya kapasitas produksi planlet yang dikehendaki,besarnya modal awal yang ada, serta skala usaha yang dijalankan untuk komersial atau sekedar pemenuhan hobi memperbanyak tanaman.
Fasilitas laboratorium kultur jaringan dibagi menjadi beberapa bagian yang fungsinya satu dengan yang lainnya berbeda dan persyaratannya pun berbeda pula. Laboratorium kultur jaringan harus dirancang sedemikian rupa, karena ada bagian–bagian atau ruangan harus dalam keadaan steril atau bebas mikroba.
Tujuan yang utama dari kultur jaringan yaitu untuk membiakkan bagian tanaman dalam ukuran yang sekecil – kecilnya seperti sel, jaringan dan organ. Oleh karena itu, laboratorium kultur jaringan tanaman harus selalu mengutamakan dan memperhatikan tingkat sterilitas dari ruangan- ruangannya, sehingga terbebas dari kontaminasi dan mikroba yang tidak dikehendaki. Ruang-ruang dalam laboratorium kultur jaringan dikelompokkan menurut macam kegiatan yang ada di dalamnya, yaitu :

A.Ruang Tidak Steril
1.Ruang Tamu Laboratorium kultur jaringan tanaman harus dilengkapi dengan ruang tamu, karena biasanya laboratorium kultur jaringan tanaman selalu didatangi oleh tamu. Ruang tamu ini sebaiknya berada di bagian paling depan dan berhubungan langsung dengan ruang administrasi.
2.Ruang Administrasi Dalam laboratorium kultur jaringan tanaman ruang administrasi digunakan sebagai tempat untuk memcatat surat tentang pembelian alat – alat laboratorium jika ada yang rusak.
3.Ruang Staf Laboratorium kultur jaringan tanaman membutuhkan staf peneliti dalam jumlah banyak. Tujuannya agar dapat diadakan pembagian kerja sesuai dengan spesialisasinya maisng-masing. Di dalam ruang staf dapat pula dilaksanakan diskusi antar staf pada waktu berkumpul bersama. Di samping itu ruang staf ini dapat berfunsi sebagai tempat istirahat setelah seharian bekerja dengan tekun di dalam ruangan laboratorium.
4.Kamar Mandi / Wc Laboratorium kultur jaringan tanaman harus selalu dalam suasana bersih untuk menghindari kontaminasi oleh mikroba. Bila pekerja akan memasuki ruang inokulasi, tubuh dan pakaian harus bersih, tidak berkeringat, dan tidak berdebu. Untuk inilah maka kamar mandi dan wc perlu disediakan dengan syarat harus selalu dalam keadaan bersih.
5.Ruang Ganti Pakaian Untuk menghindari timbulnya kontaminasi oleh mikroba, maka karyawan di dalam laboratorium kultur jaringan tanaman harus memakai pakaian yang bersih, dalam arti baru di cuci. Oleh karena itu di dalam laboratorium kultur jaringan tanaman harus disediakan ruang untuk ganti pakaian.
6.Ruang Penyimpanan Bahan Kimia Komponen bahan kimia penyusun media kultur jaringan tanaman sangat banyak macam jenisnya. Oleh karena itu, penyimpanannya memerlukan pengaturan khusus supaya mudah mencarinya. Penyimpanan yang tidak teratur akan memperlambat pekerjaan. Maka diperlukan tempat penyimpanan bahan kimia yang dibuat dari kayu maupun kaca.
7.Ruang Penimbangan Dan Sterilisasi Dalam membuat larutan kita harus terlebih dahulu menimbang bahannya. Alat yang digunakan untuk menimbang sering kita sebut timbangan analitik digunakan dalam ruangan tersendiri yang bentuk dan konsentrasinya dibuat sedemikian rupa sehingga ruangan ini tidak terpengaruh oleh getaran-getaran dan hembusan angin yang dapat mempengaruhi hasil penimbangan.

B.Ruang Tidak Mutlak Steril
1.Ruang Planlet Dalam ruangan ini menggunakan alat pendingin (AC), maka temperatur ruangan dapat mencapai sekitar 25oC sehingga ideal bagi tumbuhan planlet. Botol-botol yang berisi planlet jumlahnya dapat mencapai ratusan bahkan ribuan. Oleh karena itu dalam ruangan ini harus disediakan rak-rak alumunium yang dasarnya berlobang-lobang untuk meletakkan botol-botol tersebut secara teraatur dan rapi.
2.Ruang Inkubator Eksplan yang sudah ditanam dalam media kultur jaringan perlu dipantau pertumbuhannya setiap hari. Untuk pemantauan ini memerlukan ruangan yang khusus yang keadaannya lebih steril daripada ruangan planlet, yaitu ruangan Inkubator. Ruangan inkubator harus memiliki suhu kurang lebih 25oC dan harus dilengkapi dengan lampu-lampu neon, karena eksplan yang ditumbuhkan dalam ruangan inkubasi membutuhkan temperatur dan cahaya diatur dan disesuaikan jenis eksplannya. Untuk menghemat tempat, maka dalam ruang inkubator ini dapat dilengkapi dengan rak-rak dari kayu dengan dinding rapat tetapi alasnya berlubang-lubang supaya aerasi dapat berjalan dengan baik. Setiap kotak pada rak ini dilengkapi dengan da-light neon lamp 20 watt yang jaraknya 40-60 cm diatas permukaan tutup botol eksplan.

C.Ruang Mutlak Steril
atu-satunya ruangan di dalamlaboratorium kultur jaringan tanaman yang mutlak steril adalah ruangan penanaman (Inokulasi). Ruangan ini biasanya sengaja dibuat dengan ukuran yang tidak sangat besar. Tujuannya adalah agar pelaksanaan sterilisasi ruangannya tidak membutuhkan waktu yang lama dan tidak mengalami kesulitan. Dinding ruangan penanaman (Inokulasi) dilengkapi dengan porselin, sehingga sterilisasi mudah dilakukan . alat yang digunakan untuk melakukan penanaman (Inokulasi) adalah Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) yang biasanya diletakkan pada salah satu sisi ruangan. Letak barang-barang di dalam ruangan ini harus diatur secara rapi dan teratur agar tidak mengganggu pelaksanaan sterilisasi ruangan. Disebelah kanan Laminar Air Flow Cabinet sebaiknya terdapat meja porselin. Meja ini digunakan untuk meletakkan alat-alat yang diperlukan sebelum melakukan penanaman. Alat-alat seperti botol-botol media, skalpel, pinset, petridish, lampu spirus dan lain sebagainya diletakka di atas meja tersebut dan disemprot dengan alkohol 96% dahulu sebelum masuk ke dalam Laminar Air Flow Cabinet. Aerasol sterilisation dapat juga dilakukan dengan menggunakan lampu ultra violet (UV lamp). Lampu ini digunakan untuk sterilisasi udara, sinarnya dipilih yang kuat sesuai dengan volume ruangan lampu UV ini harus dinyalakan pada saat ruangan tidak digunakan. Dan harus dimatikan ketika akan melakukan penanaman. Dalam semua ruangan terdapat beberapa peralatan yang harus ada dalam setiap ruangan laboratorium kultur jaringan. Setidaknya harus ada peralatan sebagai berikut:
1.Ruang Inokulasi

2.Ruang Pertumbuhan

3.Ruang Persiapan

4.Ruang Timbang

5.Ruang Dapur

read more...

Kultur Jaringan

Kultur jaringan tanaman adalah suatu metode atau teknik mengisolasi bagian tanaman (protoplasma, sel, jaringan, dan organ) dan menumbuhkannya pada media buatan dalam kondisi aseptik di dalam ruang yang terkontrol sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman lengkap. Penggunaan teknik kultur jaringan pada awalnya hanya untuk membuktikan teori “totipotensi” (“total genetic potential”) yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann (1838) yang menyatakan bahwa sel tanaman sebagai unit terkecil dapat tumbuh dan berkembang apabila dipelihara dalam kondisi yang sesuai. Saat ini teknik kultur jaringan digunakan bukan hanya sebagai sarana untuk mempelajari aspek-aspek fisiologi dan biokimia tanaman saja,  tetapi sudah berkembang menjadi metoda untuk berbagai tujuan seperti:

·   Mikropropagasi (perbanyakan tanaman secara mikro)

Teknik kultur jaringan telah digunakan dalam membantu produksi tanaman dalam skala besar melalui mikropropagasi atau perbanyakan klonal dari berbagai jenis tanaman. Jaringan tanaman dalam jumlah yang sedikit dapat menghasilkan ratusan atau ribuan tanaman secara terus menerus.  Teknik ini telah digunakan dalam skala industri di berbagai negara untuk memproduksi secara komersial berbagai jenis tanaman seperti tanaman hias (anggrek, bunga potong, dll.), tanaman buah-buahan (seperti pisang), tanaman industri dan kehutanan (kopi, jati, dll).  Dengan menggunakan metoda kultur jaringan, jutaan tanaman dengan sifat genetis yang sama dapat diperoleh hanya dengan berasal dari satu mata tunas.  Oleh karena itu metoda ini menjadi salah satu alternatif dalam perbanyakan tanaman secara vegetatif.

·   Perbaikan tanaman

Dalam usaha perbaikan tanaman melalui metoda pemuliaan secara konvensional, untuk mendapatkan galur murni  diperlukan waktu enam sampai tujuh generasi hasil penyerbukan sendiri maupun persilangan.  Melalui teknik kultur jaringan, dapat diperoleh tanaman homosigot dalam waktu singkat dengan cara memproduksi tanaman haploid melalui kultur polen, antera atau ovari yang diikuti dengan penggandaan kromosom. Tanaman homosigot ini dapat digunakan sebagai bahan pemuliaan tanaman dalam rangka perbaikan sifat tanaman.

·   Produksi tanaman yang bebas penyakit (virus)

Teknologi kultur jaringan telah memberikan kontribusinya dalam mendapatkan tanaman yang bebas dari virus.  Pada tanaman yang telah terinfeksi virus, sel-sel pada tunas ujung (meristem) merupakan daerah yang tidak terinfeksi virus.  Dengan cara mengkulturkan bagian meristem akan diperoleh tanaman yang bebas virus. 

·   Transformasi genetik

Teknik kultur jaringan telah menjadi bagian penting dalam membantu keberhasilan rekayasa genetika tanaman (transfer gen).  Sebagai contoh transfer gen bakteri (seperti gen cry dari Bacillus thuringiensis) ke dalam sel tanaman akan terekspresi setelah regenerasi tanaman transgeniknya tercapai.

·   Produksi senyawa metabolit sekunder

Kultur sel tanaman juga dapat digunakan untuk memproduksi senyawa biokimia (metabolit sekunder) seperti alkaloid, terpenoid, phenyl propanoid dll. Teknologi ini sekarang sudah tersedia dalam skala industri.  Sebagai contoh produksi secara komersial  senyawa “shikonin” dari kultur sel Lithospermum erythrorhizon.

b.    Sejarah kultur jaringan.

Penggunaan teknik kultur jaringan dimulai oleh Gottlieb Haberlandt pada tahun 1902 dalam usahanya mengkulturkan sel-sel rambut dari jaringan mesofil daun tanaman monokotil.  Tetapi usahanya gagal karena sel-sel tersebut tidak mengalami pembelahan,  diduga kegagalan itu karena tidak digunakannya zat pengatur tumbuh yang diperlukan untuk pembelahan sel, proliferasi dan induksi embrio. Pada tahun 1904, Hannig melakukan penanaman embrio yang diisolasi dari beberapa tanaman crucifers. Tahun 1922, secara terpisah Knudson dan Robbin masing-masing melakukan usaha penanaman benih anggrek dan kultur ujung akar. Setelah tahun 1920-an, penemuan dan perkembangan teknik kultur jaringan terus berlanjut.  Berikut tabel yang menunjukkan sejarah perkembangan bidang kultur jaringan tanaman yang diadaptasi dari berbagai sumber.

Tabel A-1.1. Penemuan-penemuan penting dalam sejarah perkembangan kultur jaringan tanaman

read more...

In Vitro Cloning Of Chrysanthemum

Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium R.) is one of the ornamental plants that are very popular in Indonesia. These flowers are cultivated by small farmers to big business on the land with an altitude of 600-1200 m above sea level. Small farmers cultivating chrysanthemums by applying simple technologies, while large businesses using modern technology-based agribusiness. Development of chrysanthemum is also a positive impact on the economy in rural areas, particularly the increased income of farmers and communities involved in its development.
In Indonesia, the demand for chrysanthemum increased 25% per year, even by the year 2003 the market demand increased 31.62%. Chrysanthemum exports to other countries like the Netherlands, Brunei, Singapore, Japan, and the UAE reached 1.44 million stalks (Plant Quarantine Station at Soekarno-Hatta 2003). High market demand that makes the chrysanthemum has a bright prospect to be developed both at present and the future (Ornamental Plant Research Center 2000).
According Rukmana and Mulyana (1997), chrysanthemum production business in Indonesia are faced with several obstacles, among others, dependence on seeds from other countries, like Netherlands, Germany, the United States, and Japan is expensive. In addition, if the plant will be copied to pay royalties of 10% of the selling price of each stem. The condition causes a high seed prices and lower profits farmers or entrepreneurs chrysanthemum plants.
Another problem is the degeneration of seeds, seed quality is decreasing with age as the parent plant, and the low quality of seeds produced. This is because the chrysanthemum shoots propagated by cuttings or seedlings (Rukmana and Mulyana 1997). To avoid or reduce the degeneration of seeds, manufacturers are required to update the parent plant on a periodic basis when the symptoms of degeneration became visible. Therefore, the development of varieties that have been produced by breeders of plants and application of appropriate propagation techniques are expected to resolve the issue.

read more...

PERBANYAKAN MIKRO (MIKROPROPAGASI)

Propagasi klonal invitro dikenal dengan istilah mikropropagasi. Kata klon digunakan pertama kali oleh Webber untuk tanaman budidaya yang dihasilkan dari propagasi vegetatif. Jadi propagasi klonal adalah multiplikasi dari individu gen identik melalui reproduksi aseksual sedangkan klon itu sendiri adalah satu populasi tanaman derivat (turunan) dari satu individu tunggal yang dihasilkan melalui reproduksi aseksual.

Seiring dengan perkembangan pemahaman dan kemajuan kultur jaringan maka dewasa ini teknik-teknik kultur jaringan telah digunakan untuk berbagai tujuan termasuk industri bibit tanaman. Teknik perbanyakan mikro (mikropropagasi) telah lama digunakan dan merupakan salah satu contoh menarik dan klasik dari penerapan teknik kultur jaringan. Teknik ini dilakukan dengan cara menanam eksplan berupa pucuk beserta jaringan meristemnya yang dikenal sebagai teknik kultur pucuk (shoot tip culture) atau menanam tunas lateral dengan satu atau lebih buku (single node and multiple node culture). Teknik terakhir juga dikenal dengan istilah invitro layering.

Perbanyakan mikro secara umum dapat diartikan sebagai usaha menumbuhkan bagian tanaman dalam media aseptis kemudian memperbanyak bagian tanaman tersebut sehingga dihasilkan tanaman sempurna dalam jumlah banyak. Tujuan utamanya adalah memproduksi tanaman dalam jumlah besar dan waktu yang singkat.

Teknik ini juga dikenal dengan upaya clonning untuk memproduksi klon tanaman dari jaringan vegetatif. Oleh karena itu tanaman yang dihasilkan melalui upaya clonning ini adalah identik atau serupa dengan induknya. Untuk mengenal lebih jauh tentang mikropropagasi akan dibahas tentang:
a.Manfaat Teknik Mikropropagasi
b.Metode Perbanyakan Secara Invitro
c.Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Perbanyakan Tanaman secara Invitro
d.Macam-macam Mikropropagasi.

a. Manfaat Teknik Mikropropagasi
Manfaat Mikropropagasi dalam Pemuliaan Tanaman
Teknik mikropropagasi dalam pemuliaan tanaman pada umumnya digunakan antara lain, untuk:
1)Menghasilkan tanaman bebas penyakit (nematoda, mycoplasma, viroid, virus,dan jamur)
2)Menghasilkan kultivar baru atau tanaman superior, hybrid baru, seleksi dan klon lokal, dan genotip elit
3)Menghasilkan galur tetua jantan steril
4)Menghasilkan induksi mutan secara spontan
5)Membuat variasi genetik.

Selain manfaatnya tersebut, perbanyakan dengan teknik kultur jaringan ini juga memiliki kelemahan antara lain agar usaha ini berhasil diperlukan ketrampilan khusus, fasilitas pendukung produksi yang khusus, diperlukan metode-metode khusus untuk mengoptimalkan produksi masing-masing varietas tanaman dan spesies, dan karena metode yang dewasa ini tersedia membutuhkan banyak tenaga kerja maka biaya produksinya umumnya tinggi.

Selain hal tersebut dapat terjadi variasi tanaman yang dihasilkan dari perbanyakan secara invitro sehingga tanaman yang dihasilkan berbeda dengan induknya. Variasi ini dikenal dengan istilah variasi somaklonal karena variasi muncul pada klon yang dihasilkan dari organ-organ somatik (vegetatif). Hal ini dapat terjadi karena tanaman terus menerus dan dalam waktu lama ditanam dan diperbanyak dalam media yang mengandung hormon pertumbuhan tertentu.

Variasi ini juga timbul bilamana eksplan ditanam dalam media yang memungkinkan terbentuknya kalus. Pembelahan sel yang sangat cepat pada kalus dapat mengakibatkan perubahan genetis sel-sel kalus akibat penyimpangan informasi genetis yang diterima oleh masing-masing sel kalus tersebut. Variasi somaklonal ini dapat dikurangi dengan cara:
1)Membatasi jumlah sub-kultur dan perbanyakannya,
2)Menanam dalam medium tanpa hormon pertumbuhan untuk satu atau dua periode sub kultur dan
3)Jika memungkinkan menghindari perbanyakan melalui kultur kalus. Namun pada beberapa jenis tanaman, terutama tanaman yang tidak bisa diperbanyak dengan stek dan sulit dirangsang pembentukan tunas-tunas adventifnya maka kultur kalus yang diregenerasikan melalui organogenesis dan embryogenesis merupakan alternatif perbanyakan yang memungkinkan. Apabila variasi somaklonal tidak dapat dihindari, perlu dilakukan pengujian sifat-sifat tanaman yang diregenerasikan sebelum klon dijual secara komersial.

b. Metode Perbanyakan Mikro Secara Invitro
Metode perbanyakan vegetatif tanaman secara invitro adalah merupakan pengembangan dari teknik-teknik perbanyakan vegetatif yang telah dilakukan secara konvensional seperti stek, layering dan cangkok. Tujuan perbanyakan konvensional, misalnya stek, adalah merangsang terbentuknya organ adventif (akar pada stek batang, akar dan tunas pada stek daun dan stek akar) pada bahan stek dan jumlah bibit yang diperoleh dari satu bahan stek umumnya hanya satu. Pada perbanyakan vegetatif secara invitro umumnya digunakan tidak hanya untuk merangsang terbentuknya organ tanaman (akar, batang dan daun) namun juga memperbanyaknya sebelum tanaman kecil (plantlet) ini dipindahkan dari tabung kultur ke lapangan.

Metode yang dapat dilakukan dalam mikropropagasi tanaman dilakukan secara bertahap sejak tahap persiapan dan perlakukan stok tanaman (tahap 0) sampai tahap aklimatisasi (tahap IV).
Di atas telah dijelaskan bahwa mikropropagasi dilakukan dalam beberapa tahapan. Tahapan-tahapan ini bukan hanya menjelaskan prosedur mikropropagasi, namun juga menjelaskan saat perubahan pada lingkungan kultur misalnya perubahan komposisi dan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang digunakan dalam media. Ada lima tahapan dalam mikropropagasi, yaitu:
Tahap 0: tahap persiapan (preparasi)
Tahap 1: tahap induksi (pemacuan)
Tahap 2: tahap multiplikasi (perbanyakan)
Tahap 3: tahap pengakaran
Tahap 4: tahap transplantasi (pemindahahan) ke media terrestrial.
Tahap 0: persiapan (preparasi), seleksi dan persiapan pohon induk
Tahapan ini dilakukan sebelum eksplan diambil untuk perbanyakan. Pohon induk yang akan digunakan sebagai sumber eksplan harus dipilih secara hati-hati. Pohon ini adalah pohon dari spesies atau verietas yang akan diperbanyak, mempunyai vigor yang sehat dan bebas dari gejala serangan hama atau penyakit. Pohon induk atau bagian tanaman yang akan diambil sebagai eksplan perlu diperlakukan khusus agar mikropropagasi berhasil.
Perlakuan-perlakuan tersebut antara lain :
1)Penanaman di green house atau pot untuk mengurangi sumber kontaminan
2)Pemberian lingkungan yang sesuai atau perlakuan kimia untuk meningkatkan
kecepatan multiplikasi dalam kondisi invitro
3)Indexing atau prosedur lain untuk mengetahui adanya penyakit sistemik oleh virus atau bakteri
4)Perangsangan pertumbuhan tunas-tunas dorman.

Pada permulaan pengerjaan kultur jaringan problem terbesar yang dihadapi adalah mengatasi kontaminasi. Tempat pengambilan eksplan sangat berpengaruh terhadap besarnya resiko kontaminasi oleh infeksi jamur. Eksplan yang diambil dari rumah kaca yang terjamin kondisi kehegienisannya akan jauh dapat mengurangi resiko terkontaminasi oleh infeksi jamur dibanding bila eksplan diambil dari lapangan. Namun ada yang lebih sulit untuk menghindari kontaminasi terhadap bakteri, karena sering sulit untuk membedakan apakah kontaminasi tersebut berasal dari bakteri endogin atau eksogin.

Idealnya tanaman induk yang akan dijadikan sebagai eksplan sebaiknya ditanam di dalam rumah kaca yang terjaga kehegienisannya. Ini tidak hanya dapat mereduksi populasi jumlah mikroorganisme yang hidup di permukaan tanaman, tetapi juga membantu untuk memproduksi tanaman berkualitas.

Pada tahap 0 termasuk juga beberapa intervensi yang dapat membuat eksplan lebih sesuai atau lebih siap sebagai material awal. Faktor-faktor yang berpengaruh dalam tanaman induk yang dimikropropagasi adalah cahaya, temperatur dan zat pengatur tumbuh.

Tahap 1 : tahap awal atau induksi (inisiasi)
Tahap awal ini sangat penting dan menentukan bagi keberhasilan mikropropagasi. Keberhasilan tahap ini pertama kali terlihat dari keberhasilan penanaman eksplan pada kondisi aseptis (bebas dari segala kontaminan) dan harus diikuti dengan pertumbuhan awal eksplan sesuai tujuan penanamannya (misalnya: perpanjangan pucuk, pertumbuhan awal tunas, atau pertumbuhan kalus pada eksplan). Setelah 1–2 minggu inkubasi, kultur yang terkontaminasi oleh bakteri atau jamur (baik pada media maupun eksplannya) dibuang. Tahap ini selesai dan kultur bisa dipindahkan ke tahap berikutnya bila eksplan yang tidak terkontaminasi telah tumbuh sesuai dengan harapan (misalnya tunas lateral atau tunas adventif tumbuh). Untuk eksplan yang mengalami kontaminasi berat atau yang sulit untuk disterilisasi maka eksplan terlebih dahulu dapat ditanam pada media inkubasi atau establishment yaitu media yang hanya mengandung gula dan agar saja dengan tujuan untuk isolasi eskplan yang tidak terkontaminasi sebelum diinisiasi pada tahap 1 mikropropagasi.

Tujuan dari tahap ini adalah memproduksi kultur axenic. Untuk kebanyakan pekerjaan mikropropagasi, eksplan yang dipilih adalah tunas aksilar atau terminal. Faktor-faktor yang berpengaruh pada keberhasilan pada tahap ini adalah:
1)Umur tanaman induk
2)Umur fisiologis dari eksplan
3)Tahap perkembangan dari eksplan
4)Ukuran dari eksplan.

Reaksi hipersensitif
Ketika jaringan tanaman diekspos pada situasi stress seperti luka mekanikal, metabolisme fenolik komplek terstimulasi. Intervensi ini menyebabkan reaksi hipersensitif, seperti:


1)Melepaskan isi sel-sel yang rusak
2)Reaksi-reaksi di dalam sel-sel tetangganya tetapi tanpa menunjukkan gejala adanya luka itu sendiri
3)Dan/atau mati prematur dari sel-sel yang spesifik dalam lingkungan luka atau tempat infeksi.

Pada umumnya metabolisme fenolik komplek mempunyai 3 tipe reaksi dalam merespon stress atau luka, yaitu:
1)Oksidasi dari terbentuknya fenolik komplek (munculnya senyawa quinon dan material polymerisasi)
2)Pembentukan turunan monomerik
3)Pembentukan turunan polimer fenolik.

Pembentukan monomer fenolik di dalam jaringan dapat memacu untuk mengakumulasi sejumlah besar produk, atau munculnya produk baru yang berperan dalam mekanisme proteksi dari jaringan yang luka. Peranan dari pruduk ini dapat membentuk pembatas fisik melawan invasi (seperti lignin), atau senyawa inhibitor dari pertumbuhan mikrobia (seperti quinon atau fitoalexin).

Umumnya, jaringan mengandung senyawa fenolik komplek berkonsentrasi tinggi, maka jaringan tersebut sulit untuk dikulturkan. Senyawa fenol adalah produk yang labil dan sangat mudah teroksidasi dan fenol teroksidasi dapat menjadi fitotoksit.

Strategi untuk mereduksi atau menghilangkan senyawa fenolik komplek tersebut adalah:
1)Mencuci atau membersihkan produk senyawa fenolik komplek dengan membersihkannya dengan merendam kedalam air pada jangka yang panjang atau mengabsorbsinya dengan arang aktif atau senyawa polyvinylpyrrolidone)
2)Menghambat kerja enzim fenolase menggunakan agen khelat
3)Mereduksi aktifitas fenolase dan kemampuan substrat dengan menggunakan pH rendah, dengan penambahan senyawa antioksidan seperti: asam askorbat, asam sitrat atau menginkubasikan kultur di dalam ruang gelap
4)Mereduksi terjadinya stress pada eksplan, terutama pada waktu sterilisasi atau penanaman, induk tanaman yang higienis dapat mengurangi stress
5)Penggunaan mikroelemen tertentu dapat menstimulasi terbentuknya senyawa fenol, seperti Mn2+ (berperan sebagai cofactor peroksidasi) dan Cu2+ (merupakan bagian dari enzim fenolase komplek). Oleh karena itu untuk jaringan yang menghasilkan fenolik komplek berlebihan disarankan untuk mengurangi konsentrasi atau tidak menggunakan unsur tersebut dalam media.
6)Menginkubasikan kultur dalam ruangan yang bersuhu rendah
7)Sebaiknya sebelum eksplan ditanam pada media perlakuan ditempatkan pada media tanpa zat pengatur tumbuh untuk mengurangi terjadinya pencoklatan atau penghitaman pada eksplan.

Tahap 2: tahap perbanyakan (multiplikasi)
Tujuan dari tahapan ini adalah untuk memperoleh dan memperbanyak tunas. Kultur axenik yang telah dihasilkan pada tahap 1 dan pada tahap 2 dipindahkan pada media yang kaya akan sitokinin agar eksplan dapat menghasilkan tunas yang banyak yang selanjutnya pada tahap 3 nanti tunas-tunas tersebut dipindahkan pada media pengakaran untuk memacu pertumbuhan akar.
Pada tahap ini, eksplan dapat juga membentuk kalus (callogenesis) atau membentuk tunas (caulogenesis). Pada pertumbuhan kalus sering dihasilkan embrioid dan setiap embrioid nantinya akan membentuk individu tanaman baru (somatic embriogenesis), atau kadang memproduksi meristemoid yang akan tumbuh menjadi tunas (organogenesis). Callogenesis sering menimbulkan terjadinya aberasi genetik yang dikenal dengan istilah variasi somaklonal, sehingga tanaman yang dihasilkan tidak identik dengan tanaman induknya.
Tunas yang diperoleh pada tahapan ini digunakan sebagai bahan perbanyakan berikutnya, oleh karena itu pada tahapan ini dilakukan banyak sub kultur untuk melipatgandakan jumlah plantlet yang dihasilkan. Pada tahapan ini, tunas yang dihasilkan dipotong-potong dengan teknik single-node/multiple node culture maupun dengan mengambil pucuknya sebagai eksplan untuk perbanyakan. Bahan tersebut kemudian ditanam pada media baru yang umumnya mengandung sitokinin pada konsentrasi yang lebih tinggi dari auksin. Pada tahap ini dapat digunakan media cair (media tanpa agar), semi padat maupun media padat.
Dengan modifikasi media yang sesuai, tunas-tunas baru akan tumbuh dari potongan eksplan. Tahapan ini umumnya dilakukan sebanyak 8–10 kali sehingga akan dapat dihasilkan sejumlah besar tunas (ribuan tunas) dari satu eksplan pada tahapan inisiasi. Tunas tersebut selanjutnya dibesarkan atau diakarkan pada tahap mikropropagasi berikutnya.

Tahap 3: persiapan plantlet sebelum aklimatisasi (tahapan penangkaran)
Tunas atau plantlet yang dihasilkan dari tahapan ke 2 tersebut umumnya masih sangat kecil atau tunas yang belum dilengkapi dengan akar sehingga belum mampu untuk mendukung pertumbuhannya dalam kondisi invivo. Oleh karena itu, dalam tahap ini masing-masing plantlet yang dihasilkan ditumbuhkan untuk pembesaran, pengakaran dan perangsangan aktifitas fotosintesisnya. Teknik untuk mendapatkan plantula yang siap untuk di pindahkan ke media terrestrial pada tahap 4 antara lain, adalah:
1) Media untuk pengakaran dan perpanjangan tunas. Media perakaran yang digunakan tanpa penambahan zat pengatur tumbuh. Kluster tunas yang dihasilkan pada tahap 2 disimpan pada media tanpa ZPT dengan kelembaban yang sangat tinggi
2) Individu tunas (propagul) disubkultur ke media dengan mengurangi konsentrasi atau tanpa penambahan sitokinin dan menambah konsentrasi auksin serta kadang dengan mengurangi konsentrasi senyawa anorganik. Pada beberapa jenis tanaman pengakaran dapat dilakukan dengan cara menempakan tunas hasil tahap 2 (propagul) diletakkan pada aerasi media cair lebih baik dari pada pada media padat. Atau dengan cara memindahkan propagul ke media yang berisi auksin selama 1-2 hari, kemudian disubkultur lagi ke media tanpa auksin (induksi akar dipacu oleh adanya auksin, tetapi pertumbuhan akar dapat dihambat oleh keberadaan auksin dalam media). Atau propagul dicelupkan dalam larutan pangakaran (auksin) sebentar dan selanjutnya ditanam dalam medium tanpa auksin
3) Tahapan pemanjangan ini dapat ditempuh dengan cara meletakkan propagul pada medium agar tanpa sitokinin atau dengan konsentrasi yang sangat rendah selamas 2-4 minggu. Pada beberapa tanaman menggunakan penambahan GA3 dalam medium. Selanjutnya propagul dipindahkan ke media lainnya seperti teknik sebelumnya
4) Penggunaan media praaklimatisasi dan lingkungan kultur dengan penyinaran yang lebih intensitas cahayanya untuk perangsangan aktifitas fotosintesis misalnya penggunaan media dengan konsentrasi gula rendah/tanpa gula, penambahan intensitas cahaya, dan perlakuan dengan carbon dioksida.

Tahap 4 : aklimatisasi
Tahapan aklimatisasi ini adalah tahap pemindahan plantet dari kondisi invitro ke kondisi invivo. Tahap ini sangat penting dan harus dilakukan secara hati-hati, karena jika tidak dilakukan dengan baik maka sebagian besar plantet yang dihasilkan dapat mati/musnah. Plantlet dikeluarkan dari botol dan agar yang melekat pada akarnya dibersihkan, direndam dalam larutan fungisida, lalu ditanam dalam kompos atau medium porous yang bersih untuk merangsang pembentukan akar-akar serabutnya. Untuk mencegah kematian plantlet akibat transpirasi, plantlet disungkup dengan plastik atau ditempatkan pada ruangan dengan kelembaban tinggi, dengan suhu ruangan dan diletakkan ditempat yang ternaungi dengan intensitas cahaya 30%. Pada kasus tertentu, daun tanaman disemprot dengan anti transpirant (misalnya Abscicic acid) untuk mencegah penguapan yang terlalu besar dari daun. Secara perlahan, kelembaban dikurangi dan intensitas cahaya ditambah untuk merangsang fotosintesis.





Gambar. Teknik Mikropropagasi: dari eksplan diinisiasi langsung untuk membentuk multiplikasi tunas; eksplan dapat berasal dari jaringan meristem, pucuk atau tunas samping (sumber: Taji, Kumar & Lakshmanan, 2002).

read more...

MIKROPROPAGATION

Klonal invitro propagation known as mikropropagasi. The word clone was first used by Webber for the cultivation of plants produced from vegetative propagation. So is the multiplication klonal propagation of individual genes identified through asexual reproduction while the clones themselves are derivatives of plant population (derived) from a single individual produced by asexual reproduction.

Along with the development and advancement of understanding the culture of today's network techniques have used tissue culture for various purposes, including seed industry. Micro propagation techniques (mikropropagasi) has long been used and is one interesting and classic examples of the application of tissue culture techniques. This technique is done by planting shoots eksplan of its meristemnya network known as culture techniques shoots (shoot tip culture) or the lateral buds to grow by one or more books (single node and multiple node culture). Last technique is also known by the term invitro layering.

Micro propagation can generally be interpreted as an attempt to grow the plants in aseptic medium and reproduce such parts of the plant to produce the perfect plant in large quantities. Its main objective is to produce plants in large numbers and a short time.

This technique is also known as clonning efforts to produce clones of plants from vegetative tissue. Therefore plants produced through this effort clonning is identical or similar to its parent. To know more about mikropropagasi will discuss about:
a. Technical Benefits Mikropropagasi
b. The Invitro Propagation Method
c. Factors Affecting the Success of Invitro Plant Propagation
d. Mikropropagasi kinds.

read more...