Teknik memelihara dan menumbuhkan sel tumbuhan, tisu, dan bagian tanaman lainnya dalam kondisi steril dalam media nutrisi disebut 'kultur jaringan' dalam tanaman. Teknik atau kultur jaringan ini digunakan untuk tujuan perbanyakan. Karena itu, metode ini juga dikenal sebagai mikropropagasi. Dengan penggunaan metode ini, klon tanaman diproduksi di bawah lingkungan yang terkendali dan kemudian disebarkan ke lingkungan eksternal. Bagian tumbuhan yang digunakan untuk kultur jaringan disebut 'eksplan' . Kultur ini pertama kali didirikan oleh Gottlieb Haberlandt pada tahun 1902. Kapasitas sel tumbuhan untuk beregenerasi menjadi tumbuhan utuh secara biologis disebut sebagai 'totipotensi seluler'. Eksplan ditanam dalam wadah dengan media yang kaya nutrisi. Semua bahan yang terkait dengan kultur jaringan disterilkan sebelum digunakan untuk mencegah infeksi dan pembusukan jaringan. Ada berbagai jenis kultur jaringan pada tanaman seperti Kultur Kalus, Kultur Organ, Kultur Sel Tunggal, Budaya Suspensi, Budaya embrio, Budaya lain, Budaya serbuk sari, Embriogenesis somatik, Kultur Protoplas, Ujung pucuk dan Kultur Meristem dan Kultur Eksplan. Tiga aspek utama lingkungan yang diperlukan untuk kultur jaringan adalah media nutrisi (campuran garam, vitamin, nutrisi, dan stimulator pertumbuhan lainnya), kondisi aseptik (sterilisasi), dan aerasi jaringan (termasuk pengadukan media). Kultur jaringan pada tanaman diharapkan mengalami empat tahap sebelum benar-benar diperbanyak ke lingkungan eksternal. Tahapannya adalah:
Tahap 1 atau tahap inisiasi:Eksplan yang harus dikultur disterilkan untuk mencegah perkembangan mikroorganisme yang dapat mempengaruhi proses secara negatif.
Tahap 2 atau tahap perkalian:Pada tahap ini, eksplan dibagi kembali dan dimasukkan ke dalam medium. Di sini jaringan berkembang biak dan menghasilkan tunas baru.
Tahap 3 atau pembentukan akar:Hormon digunakan untuk menginduksi perakaran dan eksplan disiapkan untuk dipindahkan ke media tanam biasa.
Tahap 4 atau fase pembentukan:Propagul akhirnya dipindahkan ke kondisi tanah eksternal.
Keunggulan Tanaman Kultur Jaringan :
Sejumlah besar planlet dapat ditanam dalam waktu dan ruang yang lebih sedikit dengan satu eksplan.
Jaringan tanaman dipengaruhi oleh kontrol korelatif tanaman lain yang dapat diisolasi dalam teknik ini.
Replika tanaman yang sama diciptakan untuk menghasilkan buah dan tanaman berbunga yang baik.
Metode ini sangat cepat untuk menghasilkan tanaman dewasa.
Ketika benih atau penyerbuk tidak tersedia, maka teknik ini berguna.
Spesies tanaman yang dimodifikasi secara genetik baru dapat dikembangkan.
Kondisi steril memiliki risiko penyakit yang lebih kecil, hama, dan patogen lainnya.
Benih yang memiliki kemungkinan berkecambah lebih kecil seperti anggrek dan Nepenthes dapat ditanam melalui metode ini.
Propagul dapat disimpan untuk waktu yang lama di area kecil.
Kekurangan Tanaman Kultur Jaringan :
Teknik ini dapat mencakup 70% lebih banyak tenaga kerja dan mahal.
Tanaman yang dikembangkan di bawah lingkungan yang terkondisi cenderung kehilangan ketahanan terhadap penyakit. Jadi ada risiko tanaman rentan terhadap infeksi yang sama.
Sampel jaringan tanaman yang sangat terinfeksi dapat menghasilkan tanaman yang terinfeksi jika tidak disaring dengan benar untuk virus dan infeksi sebelum melakukan kultur.
Tidak benar bahwa semua tanaman berhasil dibudidayakan; terkadang bahan kimia metabolik sekunder dari tanaman dapat membunuh eksplan atau menghambat pertumbuhannya.
Baca ini:Informasi Kultur Jaringan Pisang.
Tanaman yang Ditumbuhkan Menggunakan Teknik Tanaman Kultur Jaringan:
Tanaman yang berhasil dibudidayakan dengan teknik kultur jaringan adalah Pisang, Nanas, Ara, Parval, Tindora, Lemon, Jahe, Ubi, Tebu, Tomat, Kentang, Kubis, Pepaya, Mangga, Jambu biji, Stroberi, Kunyit, jarak pagar, kayu putih, Kayu jati, Anggrek, Bambu, dll.
Bahan Yang Dibutuhkan Untuk Tanaman Kultur Jaringan:
Jika kultur jaringan dilakukan di rumah, maka ada beberapa bahan yang tersedia yang dapat berguna.
Toples makanan bayi panjang.
Phyto caps untuk menutupi stoples.
Forceps.
Media (Murashige dan Skoog dengan vitamin).
pengukur pH.
Alat pengukur sendok.
Pipet.
Pressure cooker untuk mensterilkan peralatan.
Tudung seperti tempat sampah plastik dengan lubang terbalik.
Sebuah botol semprot.
Campuran Pengawet Tumbuhan (PPM).
Persiapan Media Untuk Tanaman Kultur Jaringan :
Fasilitas Kultur Jaringan Tanaman.
Media untuk tanaman kultur jaringan terdiri dari unsur hara makro, mikronutrien, vitamin, pengatur tumbuh, dan karbohidrat atau sukrosa. Elemen-elemen ini umum untuk sebagian besar tanaman dan dirancang oleh Murashige dan Skoog. Beberapa kelompok tanaman khusus seperti tumbuhan runjung mungkin memerlukan nutrisi tambahan. Unsur umum dari media adalah:
Mineral untuk menunjang kehidupan tumbuhan
Magnesium adalah bagian dari molekul klorofil.
Kalsium adalah komponen dinding sel.
Nitrogen merupakan bagian dari asam amino, protein, vitamin, sebuah asam nukleat.
besi, seng, dan molibdenum adalah bagian dari enzim.
Selain unsur-unsur tersebut ada beberapa unsur tambahan yang dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya seperti karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, sulfur, kalium, mangan, tembaga, sodium, silikon, nikel, kobalt, vanadium, selenium, dan boron.
Ada beberapa nutrisi organik yang dihasilkan oleh tanaman itu sendiri, tetapi untuk kultur jaringan, suplemen ini harus disediakan seperti Tiamin (vitamin B1), Niasin (vitamin B3), Piridoksin (vitamin B6), dan Myo-inositol (vitamin B kompleks).
Selain ini, Kultur jaringan pada tanaman membutuhkan zat pengatur tumbuh seperti Auksin (untuk pembelahan sel dan sintesis dinding sel), Sitokinin (merangsang perbanyakan tunas), Giberelin (pengembangan planlet).
Persiapan media untuk Tanaman Kultur Jaringan:
Ini adalah tugas yang sangat sulit untuk menimbang setiap konstituen untuk mempersiapkan media untuk setiap jaringan tanaman. Jadi, dengan mudah stok media disiapkan dan disimpan di lemari es dan diperiksa secara teratur untuk kontaminasi atau pengendapan. Media yang umum digunakan untuk kultur jaringan sudah tersedia di pasaran dengan spesifikasi masing-masing.
Media White (media paling awal untuk kultur jaringan).
Media MS (media yang biasa digunakan disiapkan oleh Murashige dan Skoog).
Medium B5 (digunakan untuk suspensi sel, budaya kalus, dan sekarang untuk kultur protoplas yang dikembangkan oleh Gamborg).
Medium N6 (digunakan untuk kultur antera serealia).
Media Nitsch (digunakan untuk budaya lain).
Contoh proses campuran media diuraikan di sini:
Wadah 1 liter diisi dengan tiga gelas air.
2,2 g atau setengah bungkus media MS dengan 2 sendok makan gula ditambahkan dan dicampur dengan baik.
1 ml BAP (benzil adenin) dan 1 ml PPM (campuran pengawet tanaman) ditambahkan ke dalam larutan ini.
Air ditambahkan untuk membuat 1 liter campuran. PH larutan harus antara 5 dan 6 atau 5,6 hingga 5,8. Jika PH bersifat asam, tambahkan sedikit soda kue dan aduk rata. Lain jika PH dasar kemudian tambahkan beberapa tetes cuka dan aduk rata.
Keluarkan media ke dalam toples bayi setelah pH yang dibutuhkan tercapai. Setiap toples dapat mengambil 25 ml larutan.
Agar-agar pembentuk gel 30 ml atau 50 ml ditambahkan ke dalam larutan 25 ml.
Stoples ditutup dan ditempatkan di bawah kondisi panas seperti dalam microwave, panci presto, dll untuk sterilisasi.
Media Sterilisasi Dan Eksplan Untuk Tanaman Kultur Jaringan :
Media yang digunakan untuk kultur tanaman dimasukkan ke dalam wadah kaca dan ditutup dengan penutup kapas atau plastik dan disterilkan dengan metode autoklaf selama 30 menit pada tekanan 15 pon per satuan persegi. vitamin, asam amino, hormon, dan ekstrak tumbuhan lainnya dihancurkan saat autoklaf, Oleh karena itu larutan senyawa tersebut disterilkan dengan menggunakan kertas saring Millipore dengan ukuran pori berdiameter 0,2 mikrometer. Ketika pohon atau tanaman tua dipilih untuk kultur jaringan maka sterilisasi eksplan merupakan masalah serius karena kontaminasi. Spora pada tanaman dihilangkan dengan menggunakan insektisida dan pestisida dan menutupi pucuk dengan tipis, kantong film transparan sebelum mengumpulkan eksplan. Permukaannya memiliki kontaminasi mikroba sehingga disterilkan secara menyeluruh sebelum ditanam ke dalam media nutrisi. hipoklorit, etil, dan isopropil alkohol digunakan sebagai larutan sterilisasi permukaan untuk jaringan tanaman. Eksplan terlebih dahulu dicuci dengan air suling atau air hangat selama 20 sampai 20 menit untuk menghilangkan partikel debu, kemudian dengan larutan detergen, dan terakhir dengan 0,1% larutan HgCl2 dan NaCl selama lima menit. Eksplan dicuci lagi dengan air suling steril untuk menghilangkan segmen nodal steril dari eksplan. Penggunaan forsep steril untuk menangani jaringan atau eksplan adalah suatu keharusan.
Agen Gelling Untuk Tanaman Kultur Jaringan:
Untuk kultur jaringan pada tanaman jika digunakan media cair, maka ada risiko jaringan terendam dan kekurangan suplai oksigen yang dapat mengakibatkan kematian jaringan. Untuk mengatasi masalah ini digunakan gelling agent. Agen pembentuk gel harus memiliki sifat yang sangat esensial untuk kultur jaringan yaitu agen harus berbentuk cairan ketika dipanaskan, menjadi semipadat ketika didinginkan dan tahan terhadap sterilisasi. Bahan pembentuk gel yang paling umum digunakan adalah Agar, Agarosa, dan Gelrit. Agen pembentuk gel lain yang tersedia adalah gusi Gellan, asam alginat, dan Gelcarin. Gel ini terutama digunakan untuk mengencangkan media; oleh karena itu ditambahkan dalam bentuk bubuk dan dipanaskan sedemikian rupa sehingga mencapai suhu didih. Saat media mendingin, itu membentuk gel. Gel ini adalah permukaan padat parsial untuk menahan eksplan agar tidak terendam, tetapi cukup lunak untuk membantu eksplan menyerap nutrisi. Campuran media sudah tersedia di pasar dengan agen pembentuk gel dan hormon yang ditambahkan ke dalamnya. Sebagai contoh, untuk media MS, 1 liter larutan membutuhkan 4,33 g campuran yang sudah jadi, tetapi jika agen pembentuk gel juga hadir seperti agar-agar maka 1 liter larutan membutuhkan 9-12 g campuran.
Baca ini:Soal dan Jawaban Kultur Jaringan Tumbuhan.
Mengalikan Dan Menumbuhkan Tanaman Kultur Jaringan:
Saat eksplan ditanam di media, itu harus tumbuh di bawah kondisi cahaya yang baik dan sedang. Fotoperiode harus panjang. Suhu harus stabil sekitar 25 derajat Celcius tetapi dapat bervariasi antara 22 – 28 derajat Celcius. Ketika jaringan atau eksplan berhenti tumbuh maka sudah waktunya untuk menggantinya atau membaginya untuk membentuk subkultur. Untuk melakukan ini, diperlukan ruang kerja dan media steril yang disiapkan. Untuk mengganti tisu cukup menariknya dari toples dan menggantinya ke toples baru dengan medianya. Tetapi jika tisu harus dibagi maka area kerja steril diatur untuk memotong tisu menjadi beberapa bagian dan memasukkannya ke dalam stoples. Alat yang digunakan untuk memotong harus disterilkan sebelum digunakan.
Kondisi Pra-transplantasi Untuk Tanaman Kultur Jaringan:
Ini adalah tahap dalam kultur jaringan di mana pucuk atau planlet yang tumbuh dirangsang untuk pertumbuhan dan pengerasan akar. Hal ini juga dilakukan di dalam lingkungan internal seperti tabung reaksi. Setelah proses mikropropagasi, pertumbuhan akar merupakan persyaratan penting dan tidak terjadi pada tahap awal. Plantlet ditempatkan pada media yang merangsang pertumbuhan dan inisiasi akar seperti Auksin.
Pengerasan mempersiapkan tanaman untuk ditanam di lingkungan alami. Karena planlet ditanam di zona terkondisi, mereka membutuhkan waktu untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan eksternal. Tanaman menjadi rentan terhadap penyakit ketika diambil dari in vitro. Pengerasan planlet melibatkan penyapihan perlahan-lahan dari konstan, kelembaban tinggi yang stabil, cahaya redup, dan tingkat lingkungan yang hangat hingga cahaya yang bervariasi dan tidak stabil, kelembaban, dan tingkat suhu. Lingkungan luar juga dijaga pada tingkat kelembaban tinggi dengan penyiraman kabut atau dengan menempatkan penutup plastik dengan lubang di atas tanaman.
Ex Vitro Untuk Tanaman Kultur Jaringan:
Untuk mentransfer tanaman ke lingkungan alam eksternal, sangat penting bahwa media kultur jaringan dari akar dihilangkan. Untuk melakukan ini, planlet diletakkan di bawah air hangat yang mengalir sedemikian rupa sehingga kekuatan air membersihkan media secara menyeluruh dari akar. Jika ini tidak dilakukan, maka ada risiko kapang (jamur) memakan media dan merusak tanaman. Perlakuan terhadap tanaman harus sama dengan perlakuan in vitro. Penutup kantong plastik di atas tanaman harus tetap selama seminggu sampai tanaman beradaptasi dengan alam sekitarnya. Tanaman harus dijauhkan dari sinar matahari langsung dan setelah mengeras, mereka dapat diperlakukan seperti tanaman lain yang tumbuh di tanah.
Masa Depan Tanaman Kultur Jaringan:
Industri pertanian dapat menjadi berkelanjutan dengan input energi rendah dan hasil berkualitas tinggi dengan bantuan bioteknologi. Teknik kultur jaringan pada tanaman dapat menghasilkan tanaman dengan kualitas unggul, tetapi potensi mereka belum dimanfaatkan di banyak negara berkembang. Indeks kinerja tanaman kultur jaringan tinggi jika dibandingkan dengan tanaman yang diperbanyak secara konvensional. Pasar untuk varietas tanaman yang lebih baik bisa lambat jika tingkat perbanyakannya lambat. Kultur jaringan dapat membantu mempercepat proses ini melalui perbanyakan yang lebih cepat. Penggunaan bahan kimia juga berkurang karena tanaman ditanam di lingkungan yang tahan penyakit. Pentingnya kultur jaringan pada tanaman harus diakui dan diterapkan untuk hasil pertanian yang lebih besar dan juga untuk menciptakan lapangan kerja pedesaan di negara-negara berkembang.
Baca ini:Soal dan Jawaban Kultur Jaringan Tumbuhan.
Jika Anda tertarik dengan ini:Cara Menanam Selada Organik.
