acara 2 kuljar

ACARA II KULTUR BIJI (TOMAT DAN KEDELAI)A. Pendahuluan1. Latar BelakangDizaman yang modern ini, bukan hanya perkembangan transportasi dan informasi yang telah berkembang pesat namun dunia pengetahuan mengenai pertanian juga mengalami kemajuan yang sangat pesat. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya ditemukan teknologi pertanian yang sangat maju serta modern. Contoh yang dapat dilihat pada sekarang ini yaitu perbanyakan tanaman secara invitro atau yang sering disebut sebagai teknik kultur jaringan. Teknik kultur jaringan adalah suatu cara untuk memperbanyak tanaman dengan mengisolasi bagian suatu tanaman berupa sel, jaringan atau bagian organ lainnya yang dikerjakan secara aseptik dan ditumbuhkan pada media steril yang berada di dalam botol kultur. Teknik kultur jaringan mempunyai banyak manfaat jika dibandingkan dengan teknik konvesional. Kelebihan tersebut diantaranya yaitu dapat memperbanyak tanaman yang sulit dilakukan secara konvensional dan menghasilkan tanaman yang sehat serta tidak membutuhkan tempat yang luas. Selain itu, kelebihan teknik kultur jaringan yang lainnya yaitu dapat dilakukan setiap musim atau tidak bergantung pada musim.Salah satu contoh teknik kultur jaringan adalah kultur biji. Kultur biji sendiri diartikan sebagai suatu teknik kultur jaringan dengan menggunakan biji tanaman. Dilakukannya kultur biji ini karena biji tanaman sedang bermasalah yang artinya biji tanaman mengalami perkecambahan yang rendah. Permasalahan ini sering ditemui pada biji tanaman seperti tanaman pangan maupun hortikultura sehingga biji pada suatu tanaman tidak bisa berkecambah atau mengalami kesulitan untuk berkecambah. Jika permasalahan tersebut terus dibiarkan maka jumlah tanaman yang dibudidayakan akan menurun dan hal tersebut akan mempengaruhi proses budidaya tanaman karena harus membutuhkan jumlah biji yang banyak. Dilihat dari permasalahan tersebut maka dilakukan kultur biji terutama pada biji tanaman semangka, mentimun dan melon yang hasil tanamannya sangat dibutuhkan oleh manusia untuk konsumsi.2. Tujuan PraktikumPraktikum Kultur Jaringan acara Kultur Biji (Tomat dan Kedelai) ini berjuan untuk:a. Mengetahui cara sterilisasi dari kultur bijib. Mempelajari cara penanaman kultur bijic. Mengetahui pengaruh media terhadap kultur bijid. Mengetahui pengaruh pemberian mutagen terhadap kultur biji3. Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum acara Kultur Biji (Tomat dan Kedelai) dilaksanakan pada Hari Kamis, 24 Maret 2016 pada pukul 07.00 Selesai WIB bertempat di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Tinjauan PustakaKultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkan dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Perbanyakan tanaman secara in vitro antara lain dapat dilakukan melalui embryogenesis somatik, regenerasi organ adventif, pembentukan cabang aksilar dan kultur buku tunggal. perbanyakan tanaman melon secara in vitro dilakukan dengan teknik organogenesis. Organogenesis adalah proses perkembangan pucuk atau akar adventif dari dalam sel-sel tanaman tersebut (Lidyawati 2012).Bagian tanaman (explants) untuk kultur jaringan nisa berupa biji, akar, dan tunas muda. Biji adalah explants yang paling sederhana dalam kultur jaringan. Biji yang telah masak fisiologis disterilkan kemudian di tanam pada media Murashige & Skoog (MS) steril tanpa hormone dan diinkubasi dalam ruang gelap selama 7 hari. Biji yang telah tumbuh dalam media steril selanjutnya dirangsang dengan hormone agar terjadi penggandaan sel yang nantinya menjadi bahan perbanyakan (Lingga 2007).Kedelai atau Glycine max (L.) Merill biasa dikenal dengan nama daerah antara lain : sojaboom, soja, soja bohne, kacang bulu, dele, kadele, dole, kadule, kadale, lawui, dekeman. Dalam taksonominya tanaman kedelai termasuk dalam kelas dicotyledonae, ordo polypetales, familia leguminous, genus glycine , dan termasuk ke dalam spesies Glycine max. Kedelai mempunyai akar tunggang yang membentuk cabang cabang akar. Pertumbuhan akar kedelai dapat mencapai 40 cm hingga kedalaman 120 cm. Tanaman kedelai adalah tanaman berbatang pendek yaitu sekitar 30 samapai 100 cm dengan percabanagan 3 sampai 6 dan berbentuk perdu. Tanaman kedelai mampu berbunga setelah umur 30 sampai 50 hari setelah masa tanam (Setijo Pitojo 2009) Tanaman tomat dengan latin Lypersion esculentum Mill merupakan tanaman semusim ( berumur pendek ) berarti tanaman ini memproduksi hanya sekali dan setelah itu mati. Tanaman tomat ini lentur dan tidak dapat menopang sendiri, oleh karena itu tanaman ini membutuhkan ajir untuk menopang pertumbuhannya. anaman ini berfamili dengan Solanaceae yang hidupnya juga membutuhkan ajir untuk menopang pertumbuhan tanaman. Tanaman ini banyak sekali yang membudidayakan dengan berbegai media tanam tergantung dengan petani. Tanaman ini memiliki akar tunggang yang dapat menembus kedalaman tanah dan akar serabut yang tumbuh di permukaan tanah yang dangkal. Berdasarkan sifat perakaran tanaman ini, sebaiknya di tanaman dengan media tanah yang subur, gembur dan banyak mengandung unsur hara baik. Tanaman ini memiliki bantang berbentuk persegi empat hingga membulat, berbatang lunak tetapi kuat, memiliki bulu atau berambut halus dan daintar bulu-bul terdapat rambut kelenjar. Batang tanaman ini berwrna hijau, memiliki ruas tebal dan ruas akar pendek. Selain itu, tanaman ini memiliki cabang yang sangat banyak dan tidak beraturan. Tanaman ini memiliki bungan berukuran relatif kecil , berdiameter 2 cm dan memiliki warna kuning. (Rahmat Rukmana 2010) Alat yang digunakan pada perkecambahan biji secara In Vitro adalah timbangan analitik, erlenmeyer, gelas ukur, gelas piala 500 cc dan 1000 cc, pipet tetes, dan corong unuk pembuatan media. Serta untuk menanam biji menggunakan cawan petri, lampu bunsen, autoklaf, Laminar Air Flow Cabinet (LAFC), botol sprayer, dan pinset. Pada penanaman juga menggunakan bahan alkohol 70% untuk sterilisasi (Bey et al 2009).Pemanfaatan kultur jaringan untuk tujuan perbanyakan bibit telah banyak diaplikasikan pada berbagai tanaman. Beberapa kelebihan kultur jaringan jika dibandingkan dengan cara konvensional adalah (1) factor perbanyakan tinggi (2) tidak tergantung musim karena lingkungan in vitro terkendali (3) bahan tanaman yang digunakan sedikit sehingga tidak merusak pohon induk (4) tanaman yang dihasilkan bebas dari penyakit. Masalh yang sering di hadapi pada saat mengkulturkan jaringan adalah kurang terampil dan menguasai dalam bidang kultur jaringan. Selain itu, tanaman hasil kultur jaringan sering berbeda dengan tanaman induknya atau mengalami mutasi (Mariska et al 2012) Kultur embrio adalah isolasi secara steril embrio matang maupun belum matangan, dengan tujuan memperoleh tanaman yang viable. Tujuan dari kultur embrio adalah membantu perkecambahan embrio menjadi tanaman lengkap. Kultur embrio diperlukan dalam embrio yang mempunyai masalah seperti masa dormasi biji yang terlalu panjang, embrio hibrida hasil penyilangan interspesifik yang tidak kompatibel dengan endosperma, embrio dengan endosperma yang rusak contohnya seperti kelapa koyor, embrio tanpa endosperma seperti pada tanaman anggrek. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan embrio antara lain genotype, tahap embrio diisolasi, tanaman inang, media kultur embrio, dan lingkung (Sri Sumarsih 2010).Kultur embrio merupakan kultur yang mengunakan embrio yang diperoleh dari benih suatu tanaman yang diambil embrionya. Teknik kultur embrio pada dasarnya melibatkan 3 tahapan, antara lain sterilisasi ekslan, isolasi dan penanaman embrio, serta aklimatisasi. Sterilisasi perlu dilakukan pada buah atau biji untuk mensterilkan permukaan buah/biji sehingga pada waktu isolasi embrio tidak terdapat sumber kontaminan. Isolasi harus dilakukan secara hati-hati agar embrio tidak rusak dan kehilangan salah satu atau lebih bagian-bagiannya. Aklimatisasi dilakukan setelah embrio berkecambah dan diperoleh plantlet hasil regenerasi dari teknik kultur jaringan lainnya (Sofia 2007)Salah satu bagian tanaman tomat yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah biji. Penggunaan eksplan biji tergolong efisien, efektif dan mudah karena penyediaan eksplan hanya dengan sterilisasi sederhana dan dapat dihasilkan banyak bibit anggrek hanya dalam waktu singkat. Protocorm merupakan bentuk perkecambahan dari biji sebelum menjadi plantlet. Air kelapa muda dan ekstrak tomat merupakan bahan organik yang umum ditambahkan kedalam medium pertumbuhan. Keuntungan menggunakan bahan organik karena terkandung zat-zat kimia yang dibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh, seperti vitamin, zat pengatur tumbuh dan sumber gula (Sukamto 2010).Semua jenis pencahayaan tidak mempengaruhi jumlah kalus induksi kalus kotiledon kedelai. Umumnya kalus dapat diinisiasi dari hampir semua bagian tanaman tetapi bagian yang berbeda menunjukan respon yang berbeda. Hal ini diduga disebabkan karena suatu sifat yang terjadi pada semua sel dalam jaringan asal, tetapi hanya terjadi pada sel di lapisan perifer. Sel-sel pada lapisan tersebut membelah terus menerus sedangkan di tengah tetap quiescent (tidak membelah). Pada kondisi morfologi dalam keadaan terang kotiledon selama 24 jam akan menghasilkan kalus yang sama dengan kalus dari kondisi gelap, namun pada penyinaran yang terus menerus kalus akan berwarna hijau. Selain intensitas cahaya, lama penyinaran (fotoperiodisme) mempengaruhi pertumbuhan eksplan yang dikulturkan (Pudyastuti 2012).Tingkat keberhasilan dalam pelaksanaan kultur jaringan sangat ditentukan oleh sejumlah faktor, terutama sterilisasi dan komposisi media yang digunakan. Sterilisasi bahan kultur dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti penggunaan berbagai bahan sterilan maupun perlakuan secara fisik (pemanasan/pembakaran pada suhu tertentu). Bahan sterilan yang sering digunakan diantaranya deterjen, bakterisida dan fungisida. Penggunaan bahan sterilan seperti deterjen (sunlight, Clorox, bayclin dan tween 80), bakterisida dan fungisida. Penggunaan bahan sterilan fungisida (Benlate) dan bakterisida (Agrept), masing-masing berkonsentrasi 2 g/l selama 24 jam, Clorox 10% selama 15 menit dan selanjutnya eksplan direndam kembali dalam larutan Clorox 5% selama 20 dapat meneka tingkat kontaminasi pada kultur in vitro tanaman jahe (Armila et al 2014).

C. Metodelogi Praktikum 1. Alata. LAFC (Laminar Air Flow Chamber)b. Botol-botol kulturc. Petridisd. Pipet tetese. Gelas ukurf. Becker glassg. Pinseth. Kertas burami. Kaaret gelangj. Lampu spirtusk. Hot platel. Magnetig stirrerm. Timbangan analitikn. Autoclaveo. Sprayer2. Bahana. Eksplan: Biji kedelai (Glycine max) dan tomat (Solanum lycopersicum)b. Media kultur MSc. Alkohol 70%d. Aquadest sterile. Spritusf. Chlorox (sunclin)g. Sunlighth. Agar i. Sukrosaj. Kolkhisin 0,01%

3. Cara Kerja1. Sterilisasi dan Penanaman Bahan Tanama. Biji Kedelai1) Mempersiapkan bahan tanam (esplan) yang sudah drendam dalam kolhisin selama 6-8jam.2) Mempersiapkan bahan tanam dengan aquades steril, alcohol dan media MS3) Mempersiapkan peralatan tanam dan mensterilkan alat - alat tersebut dengan menngunakan alkohol (dengan cara menyempot).4) Merendam biji kedellai kedalam larutan Clorox selama 2 menit lalu lewatkan api hingga memuai5) Mengambil embrio kedelai dengan cara membelah bijinya6) Melakukan penanaman dalam media kultur MS, menanam 3 biji dalam setiap botol.7) Menutup botol kultur dengan menggunakan tutup botol kultur dan diberi plastik wrap secara rapat supaya botol kultur tetap steril.8) Menyimpan hasil kultur yang sudah ditatanam pada rak di ruang pertumbuhan.b. Biji Tomat1) Mencuci biji tomat menggunakan sunlight lalu bilas dengan aquades hingga bersih2) Menyimpan biji tomat yang telah di bersihkan di dalam botol kultur lalu ditutup rapat dan meletakkan di dalam LAF3) Mensterilisai biji tomat di dalam LAF dengan mencelupkan sebentar di dalam larutan chlorox selama 1 menit lewatkan api hingga memuai4) Melakukan penanaman dalam media MS. Setiap botol ditanami dengan 2 biji5) Menutup botol kultur dengan menggunkan tutup botol kultur dan memberi plastic wrap secra rapat supaya botol kultur tetap steril6) Menyimpan hasil kultur yang sudah ditanam pad arak di ruang pertumbuhan2. Pengamatan1) Saat munculnya akar, tunas dan daun diamati setiap hari2) Panjang akar, tunas dan daun diamati seminggu sekali3) Jumlah akar, tunas dan daun diamati seminggu sekali

D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan1. Hasil PengamatanTabel 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Kultur Biji Komoditas Tomat (Lypersion esculentum Mill)EksplanTanggalJumlahTinggi tanaman Keterangan: Kontam (Bakteri/Jamur/ Hidup)

AkarTunasDaun

Tomat (Lycopersion esculentum Mill)24 Maret---0 cmHidup

31 Maret1-13 cmHidup

7 April1-25 cmHidup

14 April2-27 cmHidup

21 April2-211 cmHidup

Sumber

SSumber : Logbook

Gambar 2.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Tomat Awal PengamatanGambar 2.2 Pertumbuhan dan Perkembangan Tomat Akhir Pengamatan

Sumber : Hasil Pengamatan

Tabel 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Kultur Biji Komoditas Kedelai (Glycine max)EksplanTanggalJumlahTinggi tanaman Keterangan: Kontam (Bakteri/Jamur/ Hidup)

AkarTunasDaun

Kedelai(Glycine max)24 Maret----Kontaminasi

31 Maret----Kontaminasi

7 April----Kontaminasi

14 April----Kontaminasi

21 April----Kontaminasi

Sumber

SSumber : Logbook

Gambar 2.3 Pertumbuhan dan Perkembangan Kedelai Awal Pengamatan

Gambar 2.4 Pertumbuhan dan Perkembangan Kedelai Awal Pengamatan

Sumber : Hasil Pengamatan

2. PembahasanMenurut Rahardja dan Wiryanta (2008), perbanyakan secara teknik kultur jaringan didasarkan sifat totipotensi sel tumbuhan, dimana totipotensi merupakan kemampuan beberapa sel tanaman yang masih dalam proses pertumbuhan untuk membentuk individu tanaman. Bagian tumbuhan dapat berkembang menjadi tumbuhan lengkap jika ditumbuhkan pada kondisi yang sesuai. Dengan kultur jaringan, dalam waktu yang bersamaan bisa diperoleh bibit tanaman dengan jumlah banyak. Secara umum bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh aktif, bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan seperti biji atau bagian biji (aksis embrio atau kotiledon), tunas pucuk, potongan batang satu buku (nodal eksplan), potongan akar, potongan daun dan bagian bunga. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu auksin, giberelin, sitokinin, etilen dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh yang berlainan terhadap fisiologis. Tanpa zat pengatur tumbuh dalam medium pertumbuhan terhambat bahkan mungkin tidak tumbuh. Pertumbuhan kalus dan organ-organ ditentukan oleh penggunaan yang tepat dari zat pengatur tumbuh tersebut. Faktor lain yang mendukung keberhasilan persentase tumbuh eksplan pada percobaan ini diduga dari media MS yang digunakan sudah mengandung komposisi yang lengkap untuk pertumbuhan eksplan. Menurut Wahyuni (2009), pemberian hormon dengan beberapa konsentrasi pada media MS memberikan persentase tumbuh eksplan yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, karena media mengandung vitamin, dan unsur hara makro, mikro sehingga cukup untuk memacu pertumbuhan eksplan. Pierik dalam Andaryani (2010) menambahkan bahwa pertumbuhan organ vegetative dipengaruhi oleh kandungan nitrogen dalam media, dan sumber N organic paling tinggi terdapat pada media MS dibandingkan media lainnya.Berdasarkan hasil pengamatan, eksplan tanaman tomat tumbuh dan menunjukan perkembangan baik akar ataupun daunnya. Pengamatan dilakukan selama 4 minggu. Pengamatan yang dilakukan meliputi pengamatan tinggi tanaman dan jumlah daun. Embrio kedelai yang dikulturkan pada minggu ke 4 menunjukan penambahan tinggi yaitu sebesar 11 cm dengan jumlah daun sebanyak 2. Sedangkan pada tanaman kedelai tidak menunjukkan pertumbuhan pada embrio. Hal ini terjadi karena adanya kontaminasi jamur dan bakteri. Bakteri dan jamur bisa muncul karena proses sterilisasi yang kurang dan bisa karena kesalahan meletakan posisi embrio yang terbalik. Keberhasilan dalam kultur jaringan sangat tergantung kepada media yang digunakan dan zat pengatur tumbuh, dimana tidak semua eksplan tanaman dapat tumbuh dalam media tanam, karena masing-masing eksplan membutuhkan media tanam sesuai berdasarkan pertumbuhan dan perkembangan. Menurut Fathurrahman (2009), faktor yang menyebabkan eksplan terganggu diantaranya disebabkan oleh ketidakcocokan media kultur dengan berbagai komponen bahan kimia (unsur makro, mikro, vitamin, zat pengatur tumbuh, dan asam amino) faktor suhu, lamanya penyinaran dan teknik kultur jaringan yang tidak piawai.

1. Kesimpulan dan Saran0. KesimpulanKesimpulan dari praktikum Kultur Biji ini adalah sebagai berikut:0. Keberhasilan dalam kultur jaringan sangat tergantung pada media yang digunakan dan zat pengatur tumbuh.0. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan.0. Eksplan tomat tumbuh dengan baik (akar, tunas dan daun) dan tidak mengalami kontaminasi, sedangkan pada kedelai tidak tumbuh dan mengalami kontaminasi.0. SaranSaran yang diberikan adalah berkaitan dengan efisiensi waktu sehingga persiapan dari coass harap ditingkatkan agar tidak terlalu menyita waktu praktikum. Untuk acara ini praktikum sudah cukup sesuai dengan prosedur sehingga didapatkan hasil yang sesuai tujuan.

DAFTAR PUSTAKAAndaryani, Suci. 2010. Kajian penggunaan berbagai konsentrasi BAP dan 2,4-D terhadap induksi kalus jarak pagar (Jatropha Curcas L.) Secara In Vitro. Surakarta: UNS Press.Armila ER, Siregar LAM, Bayu ES. 2014. Pertumbuhan akar pada perkecambahan beberapa varietas tomat dengan pemberian Polyethilene Glikol (PEG) secara in vitro. J. online agroekoteknologi 1(3) : 418-428.Bey and Torres, K C. 2009. Tissue culture techniques for horticultural crops.chapman and hall. New York. LondonFathurrahman, Mellisa dan Selvia Sutriana. 2009. Pemberian benzil amino purin (BAP) terhadap eksplan adenium (Adenium obesum) secara In Vitro. Pekanbaru: Universitas Islam Riau.Lidyawati. 2012. Keefektifan bahan Sterilisasi dalam Pengendalian Kontaminasi pada Pertumbuhan Kultur Zygotik Surian (Toona sinensis Roem). J. Wana Mukti 6 (1) : 35-44.Lingga. 2007. Pembiakan tanaman melalui kultur jaringan. Jakarta: Gramedia.Mariska, Sukmadjaja. 2012 . Usaha pengaadaan bahan melalui bioteknologi kultur jaringan. Puslitbangtri dan Pusat Pengkajian Pengembangan Agribisnis. JakartaPudyastuti S, Habibah N, Sumadi. 2012. Efektivitas ZPT 2,4 D pada medium MS dan lama pencahayaan untuk menginduksi kalus dari kotiledon kedelai. J.Biosantifika 4(1) : 42-46.Rahardja, Puji dan Wiryanta. 2008. Aneka cara memperbanyak tanaman. Jakarta: Agromedia Pustaka. Rahmat Rukmana. 2010. Budidaya tomat. Yogjakarta : Penerbit KanisiusSetijo Pitojo. 2009. Benih kedelai. Yogjakarta : Penerbit KanisiusSofia D. 2007. Kultur jaringan teknik perbanyakan tanaman secara modern. Jakarta : Penebar Swadaya.Sri Sumarsih. 2010. Kultur organ (kultur embrio). Fakultas Pertanian UPN Veteran. JogjakartaSukamto L, Agus. 2010. Kultur in vitro endosperma, protokol yang efisien untuk mendapatkan tanaman triploid secara langsung. J. AgroBiogen 6(2) : 107-112.Wahyuni, D. A. 2009. Teknik Pemberian benzil amino purin untuk memacu pertumbuhan kalus dan tunas pada kotiledon melon (Cucumis melo L.). Jurnal Teknik Pertanian. 14(2): 50-53.