1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ciri-ciri makhluk hidup salah satunya adalah mampu bereproduksi sehingga
menghasilkan keturunan yang akan melestarikan jenisnya di masa depan. Setiap makhluk
hidup melakukan reproduksi dengan berbagai cara. Dapat dengan cara seksual yaitu
melibatkan dua tipe sel kelamin yang berbeda sehingga terjadilah fertilisasi membentuk zigot,
dan zigot selanjutnya akan tumbuh menjadi keturunan yang fertil. Selain itu terdapat pula
cara reproduksi aseksual yaitu tidak melibatkan sel kelamin.
Reproduksi aseksual atau vegetatif ini kebanyakan dilakukan oleh tanaman dan oleh
beberapa hewan primitif (masih sederhana) tapi tidak termasuk manusia. Reproduksi aseksual
pada tumbuhan merupakan proses perbanyakan vegetatif dengan meggunakan organ
vegetatif.
Pada bidang pertanian, perbanyakan tumbuhan atau perbanyakan bibit tumbuhan secara
besar-besaran kadang–kadang sangat diperlukan. Namun perbanyakan tumbuhan dengan
teknik konvensional seringkali menghadapi kendala teknis, lingkungan maupun waktu.
Sebagai contoh perbanyakan tanaman dengan menggunakan biji memerlukan waktu yang
relatif lama dan seringkali hasilnya tidak seperti tanaman induknya. Kendala lain yang juga
sering muncul adalah gangguan alam, baik yang disebabkan oleh jasad hidup, misalnya hama
dan penyakit maupun cekaman lingkungan yang dapat menggangu keberhasilan perbanyakan
tanaman di lapangan. Sejalan dengan makin berkembangnya ilmu pengetahuan terutama
bidang teknologi, kendala-kendala tersebut dapat diatasi antara lain melalui teknik kultur
jaringan.
Kultur jaringan bila diartikan ke bahasa Jerman disebut Gewebe kultur atau tissue
culture (Inggris) atau weefle kweek atau weefle cultuur (Belanda). Kultur jaringan atau
budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti
protoplasma, sel jaringan, atau organ yang serba steril, ditumbuhkan pada media buatan yang
steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik sehingga bagian-bagian
tersebut dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap.
Dasar teori yang digunakan adalah teori totipotensi yang ditulis oleh SCHLEID dan
SCHWANN (Sur yowinoto dan Suryowinoto, 1977) yang menyatakan totipotensi adalah
bagian tanaman yang hidup mempunyai totipotensi, kalau dibudidayakan di dalam media
1
2. yang sesuai, akan dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman yang sempurna,
artinya dapat berepr oduksi, berkembang biak secara normal melalui biji atau spora.
Teknik kultur jaringan menuntut syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi dalam
pelaksanaannya. Syarat pokok pelaksanaan kultur jar ingan adalah laboratorium dengan segala
fasilitasnya. Laboratorium harus menyediakan alat-alat kerja, sarana pendukung terciptanya
aseptik terkendali dan fasilitas dasar seperti, air listrik dan bahan bakar. Pelaksanaan kultur
jaringan memerlukan juga perangkat lunak yang memenuhi syarat. Dalam melakukan
pelaksanaan kultur jaringan, pelaksana harus mempunyai latar belakang ilmu-ilmu dasar
tertentu yaitu botani, fisiologi tumbuhan ZPT, kimia dan fisika yang memadai.
Pelaksana akan berkecimpung dalam peker jaan yang berhubungan erat dengan ilmu-ilmu
dasar tersebut akan banyak berhubungan dengan berbagai macam bahan kimia, proses
fisiologi tanaman ( biokimia dan fisika) dan berbagai macam pekerjaan analitik.
Pelaksana juga dituntut dalam hal ketrampilan kerja, ketekunan dan kesabaran yang
tinggi serta harus bekerja intensif. Pekerjaan kultur jar ingan meliputi: persiapan media,
isolasi bahan tanam (eksplan), sterilisasi eksplan, inokulasi eksplan, aklimatisasi dan usaha
pemindahan hasil kultur jaringan ke lapangan.
1.2 Ruang Lingkup Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?
2. Apa alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan?
3. Bagaimana cara penanaman kultur jaringan?
4. Apa yang menyebabkan penanaman pada kultur jaringan tidak berhasil?
5. Bagaimana pecegahan yang dilakukan agar penanaman berhasil?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui pengertian kultur jaringan.
2. Mengetahui alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan.
3. Mengetahui cara penanaman kultur jaringan.
4. Mengetahui penyebab penanaman kultur jaringan tidak berhasil.
5. Mengetahui penyegahan agar penanaman kultur jaringan berhasil.
2
3. 1.4 Manfaat
1. Siswa dapat memahami apa itu kultur jaringan.
2. Siswa dapat mengetahui cara penanaman kultur jaringan.
3. Sebagai bahan referensi.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Kultur Jaringan
Kultur Jaringan adalah teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian
tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media
buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang
tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri & bergenerasi menjadi
tanaman lengkap. Prinsip utamanya adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan
bagian vegetatif tanaman, menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.
Teknik kultur jaringan pada saat ini telah berkembang menjadi teknik perkembangbiakan
tanaman yang sangat penting pada berbagai spesies tanaman.
Kultur jaringan berawal dari teori totipotensi yaitu kemampuan sel untuk dapat
bergenerasi dan berkembang menjadi individu baru melalui sel , tunas dan bagian tubuh yang
lain. Bapak kultur jaringan yaitu Gottlieb Haberland dari academy of german pada tahun
1902 dengan eksperimen yang dilakukan dengan “Kultur Sel Tunggal” pada tanaman anggrek
yang di isolasi dari sel vegetative hingga penelitian berhasil. Hingga sekarang beliau di
sebut sebagai Bapak Kultur Jaringan (Father Of Plant Tissue Culture).
2.2 Alat dan Bahan
Peralatan yang dibutuhkan untuk melaksanakan kultur jaringan
Alat Penanaman (Inokulasi)
NO ALAT FUNGSI
1. Laminar air flow Untuk menanam eksplan ke dalam botol
3
4. dalam kondisi steril atau melakukan sub
kultur yang dilengkapi dengan blower dan
lampu UV.
2. Pinset Untuk mengambil eksplan.
3. Spatula Untuk mengambil eksplan.
4. Petridis Tempat untuk memotong-motong eksplan
yang akan di tanam dalam botol kultur.
5. Bunsen Untuk menggarang/membakar alat-alat
kultur, seperti alat-alat diseksi ketika
melakukan penanaman sehingga peralatan
tersebut tetap steril.
6. Pot try Tempat menanam plantlet.
7. Kertas koran Alas untuk mengeringkan tanaman yang
sudah di rendam.
Bahan yang digunakan antara lain:
1. Bahan Penanaman (Inokulasi)
• Alkohol
• Air steril
• Eksplan
2.3 Cara penanaman
1. Biji, daun, dan batang muda dicuci di air mengalir selama 15 menit.
2. Setelah dicuci di air mengalir selama 15 menit lalu biji, daun dan batang tersebut
direndam di air sabun yang ditambah 2 ml larutan bayclean selama 15 menit.
3. Setelah dibilas selanjutnya eksplan dibawa ke ruang inkubasi untuk dimasukkan ke dalam
laminar air flow untuk dilakukan penanaman pada medium kultur jaringan
4. Akan tetapi sebelum laminar air flow digunakan untuk penanaman eksplan, laminar air
flow disiapkan dengan cara membersihkan bagian dalam laminar air flow dengan
menyemprot bagian dalam laminar air flow dengan menggunakan larutan alkohol 96 %
4
5. atau larutan spritus setelah itu dilap dengan kertas tissue bersih yang sudah
dibasahi dengan larutan alkohol. Selanjutnya alat-alat untuk pelaksanaan penanaman
eksplan seperti pinset, skalpel, petridis, lampu bunsen, dimasukkan dengan sebelumnya
disemprot dengan alcohol.
5. Setelah masuk semua ke dalam laminar air flow selanjutnya laminar air flow ditutup dan
di sterilisasi dengan menggunakan lampu UV selama 2-3 jam. Setelah disterilisasi dengan
lampu UV laminar air flow ½ jam sebelum digunakan blower dihidupkan dan dibiarkan
sampai proses penanaman eksplan selesai.
6. Proses penanaman eksplan biji, daun dan batang muda tumbuhan dimulai pertama-tama
dengan memasukkan dalam larutan bayclean dengan konsentrasi 15 % (15 ml bayclean
dilarutkan dalam 85 ml aquadest steril) selama 15 menit. Sedangkan untuk biji pertama-
tama dimasukkan dalam larutan bayclean dengan konsentr asi 20 % ( 20 ml bayclean yang
dilarutkan di 80 ml aquadest steril ) selama 10 menit setelah itu larutan bayclean 20 %
dibuang dan diganti dengan larutan bayclean 15 % selama 15 menit. Dan selama waktu
itu sambil digojog secara pelan-pelan agar larutan bayclean dapat merata mengenai semua
permukaan eksplan yang akan ditanam di media kultur.
7. Setelah 15 menit larutan bayclean dibuang ke botol penampungan dan selanjutnya
eksplan dimasukkan dalam larutan aquadest steril dan digojog pelan-pelan selama
10 menit.
8. Setelah 10 menit larutan aquadest steril dibuang ke botol penampungan dan eksplan
dimasukkan ke dalam aquadest steril dan digojog pelan-pelan.
9. Langkah pembilasan ini dilakukan sebanyak 3 kali masing-masing selama 10 menit.
Langkah pembilasan ini untuk menghilangkan sisa larutan sterilan dari eksplan yang
masih menempel di eksplan
10. Siapkan skalpel dengan mata pisau yang tajam.
11. Setelah semua selesai selanjutnya eksplan diletakkan di atas petridis yang
sebelumnya sudah disterilisasi dan pada saat dibuka selanjutnya petridis bagian dalamnya
5
6. disterilisasi dengan cara dibakar di atas lampu bunsen.
12. Dan di atas petridis eksplan daun dipotong dengan bentuk kotak dengan tulang
daun utama tepat berada di tengah dan ukuran potongannya 1 x 1 cm. Sedangkan
eksplan batang muda dipotong sepanjang sekitar 2 cm dengan nodus batang berada
di tengah-tengah potongan batang tadi dan daun-daun yang menempel di nodus
batang dipotong disisakan sedikit bagian dari tangkai daun.
2.4 Sebab-sebab kegagalan pada penanaman kultur jaringan
Masalah-masalah Dalam Kultur Jaringan
Dalam kegiatan kultur jar ingan, tidak sedikit masalah-masalah yang muncul sebagai
pengganggu dan bahkan menjadi penyebab tidak tercapainya tujuan kegiatan kultur
yang dilakukan . Gangguan kultur secara umum dapat muncul dari bahan yang ditanam,
dari lingkungan kultur, maupun dari manusianya.
Permasalahan dalam kultur ada yang dapat diprediksi sebelumnya dan ada pula yang sulit
diprediksi kejadiannya. Untuk yang tidak dapat dipr ediksi, car mengatasinya tidak dapat
secara preventif tetapi diselesaikan setelah kasus itu muncul.
Adapun masalah-masalah yang terjadi dalam kultur jaringan yaitu:
1. Kontaminasi
Kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kegiatan kultur jar
ingan. Munculnya gangguan ini bila dipahami secara mendasar adalah merupakan sesuatu
yang sangat wajar sebagai konsekuensi penggunaan yang diperkaya. Penomena kontaminasi
sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis kontaminasinya (bakteri, jamur,
virus, dll).
2. Vitrifikasi
Vitrifikasi adalah suatu istilah problem pada kultur yang ditandai dengan:
1. Munculnya pertumbuhan dan pertumbuhan yang tidaknormal.
2. Tanaman yang dihasikan pendek- pendek atau kerdil.
3. Pertrumbuhan batang cenderung ke ar ah penambahan diameter
6
7. 4. Tanaman utuhnya menjadi sangat turgescent.
5. Pada daunnya tidak memiliki jaringan pallisade.
3. Praperlakuan
Masalah pada kegiatan in vitrobukan hanya dari penanaman eksplan saja,
pertumbuhan dan perkembangannya dalam botol saja tetapi juga sangat bisa dipengaruhi
oleh persyaratan kegiatan prapelakuan. Pada kasus ini masalah akan muncul bila
kegiatan prapelakuan tidak dilakukan.
Prapelakuan dilakukan umumnya untuk tujuan-tujuan tertentu, secara umum adalah
rangka menghilangkan hambatan. Hambatan apat berupa hambatan kemikalis, fisik,
biologis. Hambatan berupa bahan kimia penanganannya harus dimulai dari pengenalan
senyawa aktif, potensi gangguan, proses reaksi dan alternatif pengelolaannya.
4. Lingkungan Mikro
Masalah lingkungan incubator juga tidak bisa diabaiakan karena ini juga sering
menjadi masalah. Suhu ruangan incubator sangat menentukan optimasi eksplan
pertumbuhan suhu yang terlalu rendah aatau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan pada eksplan.
2.5 Upaya pencegahan
1. Upaya mencegah terjadinya kontaminasi :
Biasakan membersihkan berbagai sarana yang diper lukan dalam kultur jar ingan.
Yakinkan bahwa proses sterilisasi media secara baik dan benar.
Lakukan proses penanaman bahan pada keadaan anda nyaman dan car i
waktu yang longgar.
2. Upaya mencegah terjadinya vitrifikasi :
7
8. 1. Menaikan jumlah agar dan sukrosa
2. Menambahkan pectin kedalam media
3. Memindahkan kultur pada suhu 4 derajat Celsius selama 15 har
4. Menurunkan pH menjadi 4.
5. Penggunaan senyawa anhydrous berupa CaSO4 pada desicator, penggunaan
media semi padat dll.
3. Upaya mencegah terjadinya pertumbuhan dan perkembangan yang tidak baik :
Untuk menghindari hal itu dapat dilakukan dengan preventif menghindari bahan
tanam yang tidak Juvenile atau tidak meristematik. Karena awal pertumbuhan eksplan
akan dimulai dari sel-sel yang muda yang aktif membelah, atau dari sel-sel tua
yang muda kembali.
4. Upaya mecegah lingkungan yang buruk :
Kebutuhan antara satu tananaman dengan tanaman yang lain berbeda, namun
demikian solusinya sulit dilakukan mengingat umumnya ruangan incubator suatu
ruangan laboratorium kultur jaringan tidak bisa dibuat variasi antara satu ruangan
dengan bagian ruangan yang lainnya. Sehingga optimasi pertumbuhan tidak bisa
diharapkan sama antara kultur yang satu dengan kultur yang lain.
8
9. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Kultur Jaringan adalah suatu tekhnik untuk memperbanyak tanaman dengan cara
mengambil explan dari tumbuhan yang ingin di perbanyak.
• Media dan alat-alat dalam kultur Jaringan harus benar-benar steril.
• Kegagalan pada Penanaman kultur jaringan dapat terjadi karena factor , kontaminasi ,
vitrifikasi,praperlakuan, lingkungan mikro.
• Agar penanaman kultur jaringan berhasil , tanaman harus dirawat dengan baik
(pemberian makanan dan suhu lingkungan yang sesuai)
3.2 Saran :
1. Sebaiknya kita diberi waktu yang cukup agar lebih banyak orang yang dapat
mencoba langsung penanaman Kultur Jaringan tersebut.
2. Sebaiknya media pembelajaran Kultur Jaringan lebih diperdalam.
3. Sebaiknya kita diberikan buah tangan hasil tanaman dari Kultur Jaringan agar
dapat dikembangbiakkan di Sma Negeri 2 Lubuk Pakam.
9
12. GURU PEMBIMBING
RESTINA SITUMORANG, M.Pd
DI SUSUN OLEH :
KELOMPOK 1
AGGIE WICITA RINI RIADY
ANANDA DWI MUSTIKA
ANGGI SETIAWAN SITANGGANG
APRIYANI SARAGIH
BRIAN ANGELUS DOLOKSARIBU
DESNA SAWIRNA Br. TARIGAN
DEVI NATHANIA SEPTIYANTI SIRAIT
EDNANDA RAMA PUTRI
FADZILUL IDQHAM
MANUEL SAMUEL ALEX KEENEDY TAMBUNAN
12
13. SMA NEGERI 2 LUBUK PAKAM
T.P 2012 - 2013
GURU PEMBIMBING
RESTINA SITUMORANG, M.Pd
DI SUSUN OLEH :
KELOMPOK 1
AGGIE WICITA RINI RIADY
ANANDA DWI MUSTIKA
ANGGI SETIAWAN SITANGGANG
APRIYANI SARAGIH
BRIAN ANGELUS DOLOKSARIBU
DESNA SAWIRNA Br. TARIGAN
DEVI NATHANIA SEPTIYANTI SIRAIT
EDNANDA RAMA PUTRI
FADZILUL IDQHAM
MANUEL SAMUEL ALEX KEENEDY TAMBUNAN
13
14. SMA NEGERI 2 LUBUK PAKAM
T.P 2012 – 2013
DAFTAR ISI
Kata Pengantar .....................................................................................................i
Daftar Isi………………………………………………………………………..ii
Bab I Pendahuluan
1.1 Latar Belakang ……………………………………………………………1
1.2 Ruang Lingkup Masalah ………………………………………………….2
1.3 Tujuan …………………………………………………………………….2
1.4 Manfaat ………………………………………………………………….2
Bab II Pembahasan
2.1 Pengertian Kultur Jaringan ………………………………………….....3
2.2 Alat dan Bahan ……………………………………………………………..3
2.3 Cara Penanaman Kultur Jaringan …………………………………………..4
14
15. 2.4 Masalah dalam Kultur Jaringan…………………………………………….6
2.5 Upaya Pencegahan………………………………………………………….7
Bab III Penutup
3.1 Kesimpulan ……………………………………………………………….8
3.2 Saran ……………………………………………………………………...8
3.3
Daftar Pustaka
………………………………………………………………….9
15
