acara 2 kuljar

ACARA II

KULTUR BIJI (TOMAT DAN KEDELAI)

A. Pendahuluan1. Latar Belakang

Dizaman 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 Praktikum

Praktikum Kultur Jaringan acara Kultur Biji (Tomat dan Kedelai) ini

berjuan untuk:

a. Mengetahui cara sterilisasi dari kultur biji

b. Mempelajari cara penanaman kultur biji

c. Mengetahui pengaruh media terhadap kultur biji

d. Mengetahui pengaruh pemberian mutagen terhadap kultur biji

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum 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 kultur

c. Petridis

d. Pipet tetes

e. Gelas ukur

f. Becker glass

g. Pinset

h. Kertas buram

i. Kaaret gelang

j. Lampu spirtus

k. Hot plate

l. Magnetig stirrer

m. Timbangan analitik

n. Autoclave

o. Sprayer

2. Bahana. Eksplan: Biji kedelai (Glycine max) dan tomat (Solanum lycopersicum)

b. Media kultur MS

c. Alkohol 70%

d. Aquadest steril

e. Spritus

f. Chlorox (sunclin)

g. Sunlight

h. Agar

i. Sukrosa

j. Kolkhisin 0,01%

3. Cara Kerja

1. Sterilisasi dan Penanaman Bahan Tanam

a. Biji Kedelai

1) Mempersiapkan bahan tanam (esplan) yang sudah drendam dalam

kolhisin selama 6-8jam.

2) Mempersiapkan bahan tanam dengan aquades steril, alcohol dan

media MS

3) 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 memuai

5) Mengambil embrio kedelai dengan cara membelah bijinya

6) 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 Tomat

1) Mencuci biji tomat menggunakan sunlight lalu bilas dengan

aquades hingga bersih

2) Menyimpan biji tomat yang telah di bersihkan di dalam botol

kultur lalu ditutup rapat dan meletakkan di dalam LAF

3) Mensterilisai biji tomat di dalam LAF dengan mencelupkan

sebentar di dalam larutan chlorox selama 1 menit lewatkan api

hingga memuai

4) Melakukan penanaman dalam media MS. Setiap botol ditanami

dengan 2 biji

5) Menutup botol kultur dengan menggunkan tutup botol kultur dan

memberi plastic wrap secra rapat supaya botol kultur tetap steril

6) Menyimpan hasil kultur yang sudah ditanam pad arak di ruang

pertumbuhan

2. Pengamatan

1) Saat munculnya akar, tunas dan daun diamati setiap hari

2) Panjang akar, tunas dan daun diamati seminggu sekali

3) Jumlah akar, tunas dan daun diamati seminggu sekali

D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan1. Hasil Pengamatan

Tabel 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Kultur Biji Komoditas Tomat (Lypersion esculentum Mill)

Eksplan TanggalJumlah

Tinggi tanaman

Keterangan: Kontam

(Bakteri/Jamur/ Hidup)

Akar Tunas Daun

Tomat (Lycopersion esculentum Mill)

24 Maret - - - 0 cm Hidup

31 Maret 1 - 1 3 cm Hidup

7 April 1 - 2 5 cm Hidup



Sumber

SSumber : Logbook

Gambar 2.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Tomat Awal Pengamatan

Gambar 2.2 Pertumbuhan dan Perkembangan Tomat Akhir Pengamatan

Sumber : Hasil Pengamatan

Tabel 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Kultur Biji Komoditas Kedelai (Glycine max)

Eksplan TanggalJumlah

Tinggi tanaman

Keterangan: Kontam

(Bakteri/Jamur/ Hidup)

Akar Tunas Daun

Kedelai(Glycine max)

24 Maret - - - - Kontaminasi

31 Maret - - - - Kontaminasi

7 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.

D. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum Kultur Biji ini adalah sebagai berikut:b. Keberhasilan dalam kultur jaringan sangat tergantung pada media yang

digunakan dan zat pengatur tumbuh.

c. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara,

yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat

merubah proses fisiologi tumbuhan.

d. Eksplan tomat tumbuh dengan baik (akar, tunas dan daun) dan tidak

mengalami kontaminasi, sedangkan pada kedelai tidak tumbuh dan

mengalami kontaminasi.

1. Saran

Saran 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 PUSTAKA

Andaryani, 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. London

Fathurrahman, 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. Jakarta

Pudyastuti 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 Kanisius

Setijo Pitojo. 2009. Benih kedelai. Yogjakarta : Penerbit Kanisius

Sofia D. 2007. Kultur jaringan teknik perbanyakan tanaman secara modern. Jakarta : Penebar Swadaya.

Sri Sumarsih. 2010. Kultur organ (kultur embrio). Fakultas Pertanian UPN Veteran. Jogjakarta

Sukamto 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.

acara 2 kuljar

Documents