MAKALAH KULTUR JARINGAN ANGGREK

MAKALAH BIOTEKNOLOGI

KULTUR JARINGAN PADA TANAMAN ANGGREK

DOSEN :

Dr. rer nat Abu Amar, M.Sc

KELOMPOK 2 :

Indah Handayani (1112095000001)

Muhammad Ridwan (1112095000004)

Wiwid Wildatus Sholihah (1112095000005)

Khurin’in (1112095000006)

Annisa Amalia (1112095000011)

Zahra Yunisa (1112095000016)

Azizah Mei W. (1112095000028)

Farah Muthia Zadfa (1112095000035)

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Anggrek merupakan salah satu tanaman hias berbunga yang

karena keindahannya banyak diminati dipasaran, selain itu

anggrek juga dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan produk

kesehatan dan kecantikan. Anggrek tergolong anggota famili

“orchidaceae”, famili ini merupakan salah satu famili tanaman

berbunga yang besar dengan jumlah spesies kurang lebih 43.000

spesies dari 750 generasi yang berbeda, dan sekitar 5000

spesies terdapat di Indonesia (Putra, 2009).

Permintaan anggrek di pasaran yang tidak sebanding dengan

ketersediaannya menjadi salah satu permasalahan dalam budidaya

tanaman ini. Teknik kultur jaringan menjadi alternatif yang

dapat menjawab permasalah tersebut. Pada tahun 1920-an,

Knudson menunjukkan bahwa perkecambahan biji anggrek dapat

dilakukan dengan menanam biji anggrek pada media yang

mengandung mineral dan gula sebagai sumber energi. Penelitian

yang berhasil dilakukan Knudson menunjukkan bahwa biji anggrek

dapat berkecambah secara in vitro. Beberapa alasan untuk

megecambahkan biji anggrek secara in vitro adalah biji anggrek

sangat kecil dan mengandung cadangan makanan yang sangat

sedikit atau bahkan tidak ada. Perkecambahan secara in vitro dapat

2

membantu perkecambahan embrio anggrek yang belum berkembang

atau belum matang sehingga memperpendek siklus pemuliaannya

atau budidayanya (Arditti, 2010).

Kultur jaringan sering disebut juga perbanyakan tanaman

secara in vitro, yaitu budidaya tanaman yang dilaksanakan dalam

botol-botol dengan media khusus dan alat-alat yang steril.

Sistem perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan ini dapat

menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yang banyak dan dalam

waktu yang singkat. Tanaman baru yang dihasilkkan mempunyai

sifat-sifat biologis yang sama dengan sifat induknya. Sistem

budidaya jaringan juga memiliki keuntungan lain yaitu

penghematan tenaga, waktu, tempat dan biaya. Masyarakat

pecinta tanaman anggrek adalah yang paling dahulu tertarik

dengan perbanyakan tanaman dengan sistem kultur jaringan.

Sistem kultur jaringan ini dapat menghasilkan bibit-bibit

anggrek dalam jumlah banyak. Bibit-bibit anggrek hasil dari

kultur jaringan memiliki kualitas yang sangat baik dengan

warna bunga yang seragam (Prasetyo, 2009).

1.2. Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

1. Mengetahui langkah-langkah dalam kultur jaringan pada

anggrek

2. Mengetahui perbedaan dalam kultur jaringan anggrek

dengan tanaman lain

3

3. Mengetahui faktor-faktor keberhasilan dalam kultur

jaringan anggrek

4. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari kultur jaringan

anggrek

4

BAB II

ISI

2.1 Pengertian dan Prinsip Dasar Kultur Jaringan

Kultur jaringan tanaman merupakan teknik menumbuh –

kembangkan bagian tanaman, baik berupa sel, jaringan, atau

organ dalam kondisi aseptik secara in vitro. Teknik ini dicirikan

oleh kondisi kultur yang aseptik, penggunaan media kultur

buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan ZPT ( zat

pengatur tumbuh), serta kondisi ruang kultur yang suhu dan

pencahayaanya terkontrol (Yusnita, 2003).

Berdasarkan bagian tanaman yang dikultur, secara lebih

spesifik terdapat beberapa tipe kultur, yaitu kultur kalus,

kultur suspensi sel, kultur akar, kultur pucuk tunas, kultur

embrio, kultur ovul, kultur anter, dan kultur kuncup bunga.

Namun, semua jenis kultur tersebut sering disebut dalam

istilah umum, yaitu kultur jaringan.

Keberhasilan perbanyakan tanaman dengan teknik kultur

jaringan memerlukan pengetahuan mengenai prinsip-prinsip yang

mendasarinya. Prinsip-prinsip dasar mengenai kultur jaringan

menurut Hendaryono (1994), adalah sebagai berikut :

a. Mengetahui Teori Totipotensi Sel

5

Teori totipotensi sel dikemukakan oleh Schwan dan

Schleiden pada tahun 1938. Menurut teori ini, setiap sel

tanaman hidup mempunyai informasi genetik dan perangkta

fisiologis yang lengkap untuk dapat tumbuh dan berkembang

menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai. Pada saat itu,

seltanaman mampu berkembang menjadi tanaman utuh masih

merupakan hipotesis. Banyak usaha untuk membuktikannya

mengalami kegagalan, yang mungkin disebabkan oleh keterbatasan

pengetahuan mengenai nutrisi dan hormon tanaman pada masa itu.

Pada tahun 1920-an, kultur organ secara terus-menerus dalam

suatu media berhasil dilakukan, tetapi hal ini belum

membuktikan kebenaran teori totopotensi. Pada pertengahan

tahun 1930-an teori tersebut dapat dibuktikan. Keberhasilan

pembuktian teori totipotensi ini diduga berkat penemuan

auksin, yaitu IAA dan NAA.

b. Memahami Konsep Skoog dan Miller

Pada tahun 1957, Skoog dan Miller mengemukakan bahwa

regenerasi tunas dan akar in vitro dikontrol secara hormonal oleh

ZPT sitokinin dan auksin. Organogenasis adalah proses

terbentuknya organ seperti tunas atau akar, baik secara

langsung daei permukaan eksplan atau secara tidak langsung

melalui pembentukan kalur terlebih dulu.

Dengan menggunakan eksplan empulur tembakau, Skoog dan

Miller mendemonstrasikan bahwa nisbah sitokinin dan auksin

yang tinggi mendorong pembentukan tunas, sedangkan nisbah

sitokinin dan auksin yang rendah mendorong pembentukan akar.

Jika diberikan dalam jumlah yang seimbang, sitokinin dan

6

auksin akan mendorong pembentukan kalus. Hasil studi yang

dipublikasikan oleh Skoog dan Miller merupakan tonggak sejarah

penting yang dianggap sebagai konsep klasik yang mendasari

perbanyakan tanaman in vitro. Konsep tersebut memang tidak selalu

berlaku untuk setiap spesies tanaman yang dikultur jaringkan.

Namun, dengan beberapa pengecualian,hubungan antara sitokinin

dan auksin dalam mengontrol regenerasi tunas atau akar berlaku

untuk berbagai spesies tanaman.

c. Memahami Sifat Kompeten, Dedifferensiasi, dan Determinasi

Sifat kompeten, dediferensiasi dan determinasi sel atau

jaringan eksplan sangat penting agar terjadi organogenesis

atau embriologi pada eksplan. Suatu sel atau jaringan

dikatakan kompeten jika sel atau jaringan tersebut mampu

memberikan tanggapan terhadap signal lingkungan atau signal

hormonal. Bentuk tanggapannya berupa pemrograman diri yang

mengarah ke proses organogenesis atau embriogenesis. Eksplan

yang dikondisikan di lingkungan dengan penambahan ZPT yang

cocok akan menjadi kompeten untuk membentuk organ atau

embrio. Istilah lain proses ini adalah induksi.

2.2 Sejarah Kultur Jaringan Anggrek

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa

asing disebut sebagai tissue culture, weefsel cultuus atau gewebe kultur.

Kultur sendiri berarti budidaya dan jaringan adalah sekelompok

sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka, kultur

jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi

tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya (Sriyanti

7

dan Wijayani, 1994). Metode kultur jaringan berasal dari tahun

1902, ketika Gottlieb Haberlandt memperlihatkan bahwa adalah

mungkin memelihara tipe tertentu sel tumbuhan dalam suasana

sehat dalam media kultur. Akan tetapi tanaman anggrek baru

dapat dikulturkan pada tahun 1922 oleh Knudson. Meskipun sel-

sel itu tidak membelah, namun pekerjaan Haberlandt telah

meletakkan arah untuk penelitian yang muncul di masa mendatang

(Mark, 1991).

Aplikasi kultur jaringan pada awalnya ialah untuk

propagasi tanaman. Selanjutnya penggunaan kultur jaringan

lebih berkembang lagi yaitu untuk menghasilkan tanaman yang

bebas penyakit, koleksi plasma nutfah, memperbaiki sifat

genetika tanaman, produksi dan ekstaksi zat-zat kimia yang

bermanfaat dari sel – sel yang dikulturkan.

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, 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 adalah tabel yang menunjukkan sejarah perkembangan

bidang kultur jaringan tanaman :

Tahun Penemuan-Penemuan Penting

8

1838Schleiden & Schwann mengemukakan teori

Totipotensi

1902

Haberlandt:: Orang pertama yang mencoba

mengisolasi dan mengkulturkan jaringan tanaman

monokotil, tetapi gagal1922 Knudson: mengecambahkan biji anggrek

1924Blumenthal & Meyer: Pembentukan kalus dari

eksplan akar wortel

1929

Laibach & Hered: Kultur embrio untuk

mengatasi inkompatibilitas pada tanaman Linum

spp

1934

Gautheret: Kultur in vitro dari jaringan

kambium tanaman berkayu dan perdu, tetapi

gagal.

White: Keberhasilan kultur akar tomat dalam

waktu yang panjang

Kogl et.al. : Identifikasi hormon tanaman

pertama, IAA, untuk pemanjangan sel.

1936LaRue: Kultur embrio pada beberapa tanaman

gymnospermae

1939Gautheret: Berhasil menumbuhkan kultur

kambium tanaman wortel dan tembakau

1941Overbeek: Penggunaan air kelapa untuk

menumbuhkam kultur embrio muda tanaman Datura

1944Kultur in vitro pertama dari tanaman tembakau

untuk studi pembentukan tunas adventif

1948Skoog dan Tsui: Pembentukan tunas dan akar

adventif dari tembakau

9

1949 Nitsch: Kultur in vitro tanaman buah-buahan

1952

Morel & Martin:

Kultur meristem untuk mendapatkan tanaman

Dahlia yang bebas virus. Keberhasilan pertama

micro-grafting.

1953Tulecke: Kalus haploid dari polen tanaman

Ginkgo biloba

1955Miller: Penemuan struktur dan sintesa dari

kinetin

1957

Skoog & Miller: Menemuan bahwa pembentukan

akar dan tunas dalam kultur tergatung pada

perbandingan auksin : sitokinin

1958

Maheswari & Rangaswamy: Regenerasi embrio

somatik dari nuselus ovul Citrus

Reinert & Steward: Pertumbuhan dan

perkembangan kultur suspensi wortel

1960

Cocking: Degradasi enzimatik dinding sel

untuk mendapatkan protoplas

Morel: Perbanyakan vegetatif anggrek

melalui kultur meristem1962 Murashige & Skoog: Perkembangan media MS

1964Guha & Maheswari: Penemuan tanaman haploid

pertama melalui androgenesis tanaman Datura

1969Erickson & Jonassen: Isolasi protoplas dari

suspensi sel Hapopappus1970 Power: Fusi protoplas1977 Chilton: Keberhasilan integrasi T-DNA pada

tanaman

10

Noguchi dkk.: Penanaman sel-sel tembakau

dalam bioreaktor berkapasitas 20 000 L.

1978

Melchers dkk.: Hibridisasi somatik antara

tanaman tomat dan kentang

Tabata dkk.: Produksi shikonin pada skala

industri melalui kultur sel

1982Zimmermann: Fusi protoplas secara elektrik

(Electrofusion)

1983

Mitsui Petrochemicals: Produksi metabolit

sekunder pertama dalam skala industri melalui

kultur suspensi pada tanaman Lithospermum spp.

1985-

1990

Perkembangan transfer gen pada tanaman

berkembang cepat, seperti penggunaan

Agrobacterium, particle bombardment (gen gun),

electroporasi, mikroinjeksi.1990 -

sekara

ng

Perkembangan rekayasa genetik dan metabolik

tan. Berkembang pesat

Pemasaran produk-produk rekayasa genetik(Zulkarnain, 2009)

2.3 Kegunaan dan Aplikasi Kultur Jaringan

Beberapa kegunaan kultur jaringan tumbuhan adalah :

1. Menghasilkan sejumlah besar tanaman (bibit) yang secara

genetika sama, dalam jumlah yang banyak dan waktu yang

singkat.

2. Mendapatkan bibit dengan sifat yang dikehendaki (unggul)

dalam waktu yang relative singkat.

11

3. Memperbanyak tanaman yang sukar diperbanyak secara

tradisional.

4. Mendapatkan tanaman yang bebas virus dan penyakit.

5. Mempertahankan keaslian sifat-sifat tanaman.

6. Melestarikan tanaman-tanaman langka.

Aplikasi Kultur jaringan dapat diaplikasikan untuk tujuan

tertentu, antara lain sebagai berikut :

1. Produksi tumbuhan bagi kepentingan pertanian dan

perkebunan.

2. Produksi zat kimia (metabolisme sekunder) misalnya karet,

retin, minyak atsiri yang mempunyai nilai ekonomi dalam

jumlah yang lebih banyak.

3. Memperoleh tanaman yang mampu tumbuh pada lingkungan yang

dikehendaki, misalnya pada lahan dengan salinitas tinggi

atau lahan gambut (keasaman tinggi).

2.4 Jenis - Jenis Kultur Jaringan

2.4.1Kultur Organ

Kultur Organ (Organ culture) merupakan kultur yang

diinisiasi dari bagian-bagian tanaman seperti : ujung

akar, ujung pucuk (meristem dengan beberapa primordial

daun) dan embrio sebagai bagian dari biji (Gunawan,

1992). Sedangkan menurut Sjahril (2011), kultur organ

merupakan kultur yang diinisiasi dari organ-organ tanaman

12

seperti pucuk terminal dan aksilar, meristem, daun,

batang, ujung akar, bunga, buah muda, dan embrio.

Berdasarkan asal eksplan, kultur organ dapat dibedakan

menjadi kultur meristem, kultur tunas, kultur

anther/ovul, kultur akar dan kultur embrio.

2.4.2Kultur Meristem

Kultur meristem adalah kultur yang menggunakan

eksplan yang berasal dari jaringan meristem, biasanya

di peroleh dari meristem apikal atau meristem tunas

aksilar. Pada ujung pucuk, jaringan ini berada dibagian

dalam, oleh karena itu, untuk mengambil jaringan ini agar

dapat digunakan sebagai eksplan, kita membutuhkan

mikroskop.

Setiap pengambilan sampel, terlebih dahulu dilakukan

pengirisan bagian pucuk secara transversal, lalu

jaringan meristem yang tertutupi oleh primordial daun

akan dapat diambil, semua kegiatan ini dilakukan dibawah

mikroskop. Apabila kultur meristem ini adalah untuk

mengeliminir penyakit,terutama virus,karena jauh berada

dibagian dalam,sehingga penetrasi penyakit

diharapkan belum menjauhkan jaringan ini, penyimpanan

plasma nutfah bebas virus .Kultur meristem telah banyak

diterapkan pada berbagai tanaman. Pada anggrek cymbidium,

ternyata dengan teknik ini dapat dihasilkan kelipatan

jumlah dibanding kultur lainnya. Tanaman yang dihasilkan

dari kultur meristem ini berasal dari jaringan vegetatif.

13

Pelaksanaan perbanyakan mikro dengan teknik kultur

jaringan ini, apabila kita menggunakan eksplannya adalah

daerah meristem pucuk (yaitu bagian ujung dari pucuk,

dimana jaringannya terdapat dibagian dalam dan banyak

dilapisi oleh jaringan- jaringan primordial yang nantinya

akan membentuk tunas dan daun) yang berukuran sangat

kecil (0,2 mm), dan dalam pelaksanaanya

digunakan perlakuan pemberian zat kimia untuk

membunuh penyakit, maka hasil yang diperoleh kemungkinan

besar adalah bebas patogen.Tanaman yang dihasilkan dari

kultur meristem disebut meriklon (mericlone). Saat ini

sudah banyak beredar anggrek meriklon terutama, vanda dan

cymbidium, karena harganya yang cukup mahal. Namun

sayangnya anggrek- anggrek tersebut adalah hasil import

dari negara Taiwan. Tanaman meriklon lainnya adalah

kedelai,kentang,anyelir,capsella. Melalui kultur

meristem, jaringan meristem sebagai sumber eksplan dapat

langsung diregenerasikan untuk membentuk tunas dengan

subkultur berulang dan menggunakan variasi ZPT, atau

melalui fase kalus terlebih dahulu, seperti yang telah

dilakukan ahli kultur jaringan morel, yang memperoleh

meristem pucuk anggrek yang bebas virus, kemudian

dikulturkan membentuk kalus, kemudian dikulturkan untuk

membentuk protocorm dan akhirnya dikulturkan untuk

berdiferensiasi lebih lanjut guna membentuk tunas dan

akar.

2.4.3Kultur kalus

14

Pada awal kultur kalus bertujuan untuk mempelajari

proses dediferensiasi dan diferensiasi sel dan jaringan

pada kultur in vitro dan memperoleh kalus dari eksplan

yang dikulturkan. Saat ini kultur kalus dan suspensi sel

banyak dilakukan dalam penelitian untuk menghasilkan

metabolit sekunder.

Kalus adalah kumpulan masa sel yang amorphus yang

terdiri dari sel-sel atau jaringan-jaringan yang membelah

diri terus menerus. Kalus tersusun oleh sel-sel parenkim

yang mana ikatannya dengan sel lainnya sangat rengggang.

Jaringan ini belum mengalami deferensiasi lanjut. Untuk

menginduksi terbentuknya tunas diperlukan media

regenerasi dengan modifikasi ZPT.

Kemampuan jaringan dalam menbentuk kalus sangat

terkait dengan:

Umur fisiologi jaringan waktu isolasi dilakukan.

Jaringan yang masih meristematis lebih mudah

penanganannya dibanding jaringan yang sudah

berdeferensiasi

Musim pada saat tanaman diisolasi

Jenis tanaman-tanaman berkayu seperti manggis sangat

sulit untuk mendapatkan kalus yang variable.

Bagian tanaman yang diisolasi, bagian yang sudah tua

akan memerlukan modifikaasi dengan merejuvenilisasikan

sel nya kembali.

Medium yang digunakan untuk kultur kalus adalah

medium dasar dengan modifikasi ZPT. Umumnya digunakan

15

auksin 2,4-0, kadang-kadang digunakan bahan organik

kompleks seperti sari pisang, air kelapa.

Eksplan yang digunakan untuk menginduksi kalus adalah

: batang, akar, daun, embrio, kotiledon dan lainnya.

Eksplan awal ini kemudian ditempatkan pada media padat.

Kalus yang tumbuh, harus disubkultur ke media baru dalam

kurun waktu tertentu, agar keterwidiaan hara dan airnya

tetap ada dan mencegah terhambatnya pertumbuhan kalus

akibat keluarnya senyawa-senyawa hasil metabolisme kalus

tersebut.

Subkultur dapat dilakukan ke media yang sama atau

media regenerasi. Hal ini tergantung kepada tujuan

subkultur tersebut. Untuk tujuan menghasilkan senyawa

atau metabolit sekunder maka jangan menggunakan media

regenerasi. Namun subkultur yang berulang-ulang dengan

sumber eksplan yang terdiri dari sel-sel yang heterogen

yang dapat menyebebkan perubahan berupa :

Aberasi kromosom, dapat terjadi pematahan kromosom,

mengakibatkan terjadinya mutasi gen.

Poliploidi, yang disebabkan oleh pembelahan kromosom

yang tidak diikuti dengan terbentuknya dinding sel

anak, sehingga terjadi penggandaan jumlah kromosom.

Delesi, translokasi, substitusi

Pengerjaan praktek kultur kalus pada penempatan di

daerah gelap tanpa sinar akan lebih memacu pembentukan

kalus. Hal ini dapat kita pahami bersama karena untuk

proses pembentukan kalus, zat pengatur tumbuh yang sangat

berperan adalah auksin. Auksin akan sangat baik bekerja

16

dengan kondisi gelap, sementara dengan adanya cahaya maka

kerja auksin akan terganggu, sehingga kalus yang

dihasilkan juga tidak baik kualitasnya.

Perlakuan membungkus dengan kain hitam pada tanaman

yang akan diinduksi kalusnya, pada tanaman krisan

menunjukkan respon yang sangat baik, dengan

memperlihatkan kumpulan kalus yang terbentuk lebih banyak

dibanding botol yang tidak dibungkus kain hitam.

Kalus yang baik adalah kalus yang uriable dan

mempunyai spot-spot hijau pada permukaan atasnya. Kalus

yang padat akan sulit beregenerasi membentuk emrio

somatik dan tunas.

2.4.4Kultur Protoplasma

Protoplas adalah sel dalam keadaan telanjang. Fusi

protoplas (yang terjadididalam sel tanpa campur tangan

manusia) adalah proses alamiah yang terjadi padatumbuhan

rendah sampai tingkat tinngi. Pada proses pembuahan

terjadi penyatuangamet jantan (sub protoplas) dengan

gamet betina (protoplas) menjadi zigot (hibridaseksual).

Sel-sel tanaman tingkat tinggi berhubungan satu dengan

lainnya melalui plasmodesmata, hubungan sel melalui

plasmodesmata ini merupakan fusi protoplasdengan

protoplas terapi terjadi secara alamiah.

Modifikasi genetik dengan fusi protoplas bertujuan

untuk mengatasi masalah ilompatibilitas, mengatasi

masalah sterilitas, mendapatkan sifat yang diinginkan,

melalui fusi sel guna menghasilkan hibrida somatik,

17

mendapatkan tanaman bebas virus dan penyakit serta

mendapatkan tanaman dengan variasi somaklonal yang baik.

Protoplas dapat diisolasi secara mekanik dengan

menggunakan prinsip proses plasmolisis sel, juga dapat

diisolasi secara enzimatis. Umummnya saat ini

digunakancara terakhir ini. Enzim-enzim digunakan untuk

mengisolasi protoplas antara lain selluase, driselase,

zymolase, pectiolyase, pectinase, hemisellulase dan

maserase.

Sumber protoplas yang umum untuk diisolasi adalah

daun (paling sering digunakan), pucuk, buah, akar, nodul

akar. Jaringan mesofil daun

(diutamakan berasal dari invitro) yang paling mudah

diisolasi karena susunannya yang jarang sehingga

penetresi enzim lebih cepat.

Seluruh rangkaian isolasi protoplas, menurut

sterilitas lebih tinggi dibanding dengan kultur in vintro

biasa. Hal ini di karenakan kita bekerja dengan sel

telanjang. Media untuk mengkulturkan protoplas maupun

hasil fusi hasil protoplas umumnya adalah media Ms atau

Bs dengan berbagai modifikasi garam mineral ZPT .

Osmotikum sangat dibutuhkan mulai dari prosesi

isolasi mengkulturkan hasilfusi protoplas, hingga

terbentuk dinding sel. Larutan osmotikum biasanya

digunakan mannitol dan sorbitol. Setelah dinding sel

terbentuk maka harus diteteskan media tanpa manitol atau

sorbitol, untuk menurunkan tekanan osmotik. Jika tekanan

osmotik tetap tinggi dan regenerasi sel menjadi

18

terhambat. Fusi sel (protoplas) tanaman dilakukan dengan

cara memfusikan dua macam protoplas yang sama atau

berbeda. Teknik fusi protoplas yang dikembangkan saat ini

antara lain fusi antara protoplas dengan protoplas, fusi

antara sub prtoplas dengan protoplas dan fusi antara sub

protoplas dengan sub protoplas sub protoplas terdiri dari

sitoplasma (protoplas tanpa inti), inti (karyoplas,

protoplas mini), kloroplas mitokondria.

2.4.5Kultur Suspensi

Kultur suspensi sangat berguna dalam penelitian

metabolit primer maupun sekunder, juga untuk regulasi

nitrogen didalam organ dan asimilasi sulfur, metabolisme

karbohidrat dan karbon fotosintetik, namun kultur sel

kulit dipakai untuk penelitian-penelitian path-way

(biosintesis) senyawa tertentu.

Kultur sel dilakukan dengan menggunakan eksplan

adalah kalus. Kalus dipindahkan ke media cair untuk

menginduksi sel-sel independen atau inisiasi suspensi

sel. Pada kutur sel ini juga harus dilakukan subkultur

secara periodik, tergantung tujuannya yaitu ke media yang

sama atau modifikasi untuk memperbanyak suspensi sel atau

ke media regenerasi (media padat). Untuk regenerasi

harus didahulukan menginduksi munculnya tunas, setelah

muncul tunas kemudian baru diinduksi pembentukan akar.

Umumnya kultur sel digunakan untuk :

Sumber protoplas

19

Perlakuan dengan mutagen kimia, penyakit dan lain-

lain.

Memproduksi metabolit sekunder

Untuk keperluan seleksi in vitro dalam pemuliaan

tanaman Kultur sel harus terus berkembang terutama untuk

melihat hubungan tanaman dengan mikroba, tidak hanya

dalam pembentukan tunas tetapi juga dalam proses biokimia

dan perkembangan virus, phytotoksin, resistensi penyakit.

2.4.6Kultur Anther/Haploid

Kultur anther (anther culture) sering juga disebut

kultur haploid jika serbuk sari yang digunakan sebagai

sumber eksplan maka disebut kultur serbuk sari (polen

culture). Kultur serbuk sari ini lebih tepat disebut

kultur haploid dibanding dengan kultur anther. Kultur

haploid lain adalah kultur ovul, dimana sebagai sumber

eksplannya adalah ovul. Kultur haploid adalah kultur yang

menghasilkan tanaman haploid. Tanaman haploid adalah

tanaman yang memiliki jumlah kromosom yang sama dengan

jumlah kromosom gamet (N).jadi tidak harus sama dengan

kromosom dasar. Untuk tanaman diploid (2N), jumlah

kromosom gamet (N) adalah sama dengan kromosom dasar,

tetapi untuk tanaman tetraploid (4N) maka jumlah kromosom

gamet adalah 2 kali kromosom dasar (N=2X). Dengan

demikian istilah haploid pada tanaman tetraploid

dibedakan atas dihaploid (N=2X) dan monohaploid (N=X)

20

Keuntungan dari tanaman haploid adalah :

Semua sifat ditampilkan dalam kondisi monohaploid,

baik sifat dominan ataupun resesif

Seleksi pada level haploid jauh lebih mudah dibanding

level ploidi yang tinggi

Penggandaan kromosom tanaman haploid akan

menghasilkan tanaman dihaploid yang homozigot,

penggandaan kromosom berikutnya akan menghasilkan

tanaman tetraploid homozigot

Hibridisasi seksual dengan tanaman diploid akan

menghasilkan tanaman triploid

2.5 Kelebihan dan Kekurangan Kultur Jaringan Anggrek

Kelebihan dari teknik kultur jaringan yaitu :

1. Kultur jaringan merupakan suatu cara menghasilkan jumlah

bibit tanaman yang banyak dalam waktu singkat.

2. Tidak memerlukan tempat yang luas.

3. Tidak tergantung pada musim sehingga bias dilaksanakan

sepanjang  tahun.

4. Bibit yang dihasilkan lebih sehat.

5. Memungkinkan dilakukannya manipulasi genetik.

Kelemahan teknik kultur jaringan :

1. Memerlukan biaya besar karena harus dilakukan dalam

laboratorium dan menggunakan bahan kimia.

2. Memerlukan keahlian khusus.

3. Memerlukan aklimatisasi ke lingkungan eksternal karena

tanaman hasil kultur biasanya berukuran kecil dan

21

bersifat aseptic serta sudah terbiasa berada di tempat

yang mempunyai kelembapan udara tinggi.

2.6 Faktor – Faktor Keberhasilan Kultur Jaringan

Faktor-faktor keberhasilan dalam teknik kultur jaringan

menurut Hendaryono dan Wijayani (1994), yaitu meliputi

pemilihan eksplan sebagai bahan dasar, penggunaan medium yang

cocok dan keadaan yang aseptik dengan pengaturan udara yang

baik. 2.6.1Pemilihan eksplan yang tepat

Masing -masing sel tanaman memiliki kemampuan

totipotensi, namun masing-masing jaringan memiliki

kemampuan yang berbeda-beda untuk tumbuh dan beregenerasi

dalam kultur jaringan. Oleh karena itu, jenis eksplan

yang digunakan untuk masing-masing kultur berbeda-beda

tergantung tujuan pengkulturannya.

Umur eksplan sangat berpengaruh terhadap kemampuan

eksplan tersebut untuk tumbuh dan beregenerasi. Umumnya

eksplan yang berasal dari jaringan tanaman yang masih

muda (juvenil) lebih mudah tumbuh dan beregenerasi

dibandingkan dengan jaringan yang telah terdiferensiasi

lanjut. Jaringan muda umumnya memiliki sel-sel yang aktif

membelah dengan dinding sel yang belum kompleks sehingga

lebih mudah dimodifikasi dalam kultur dibandingkan

jaringan tua. Oleh karena itu, inisiasi kultur biasanya

dilakukan dengan menggunakan pucuk-pucuk muda, kuncup-

kuncup muda, hipokotil, inflorescence yang belum dewasa,

22

dll. Jika eksplan diambil dari tanaman dewasa,

rejuvenilisasi tanaman induk melalui pemangkasan atau

pemupukan dapat membantu untuk memperoleh eksplan muda

agar kultur lebih berhasil.

Ukuran eksplan juga mempengaruhi keberhasilan kultur.

Eksplan dengan ukuran kecil lebih mudah disterilisasi dan

tidak membutuhkan ruang serta media yang banyak, namun

kemampuannya untuk beregenerasi juga lebih kecil sehingga

dibutuhkan media yang lebih kompleks untuk pertumbuhan

dan regenerasinya. Sebaliknya semakin besar eksplan, maka

semakin besar kemungkinannya untuk membawa penyakit dan

makin sulit untuk disterilkan, membutuhkan ruang dan

media kultur yang lebih banyak. Ukuran eskplan yang

sesuai sangat tergantung dari jenis tanaman yang

dikulturkan, teknik dan tujuan pengkulturannya (Kartiman,

2004).

2.6.2Lingkungan Aseptis

Kultur jaringan harus dilakukan secara aseptis pada

lingkungan yang aseptis karena jika tidak dilakukan

secara aseptis maka banyak mikroorganisme yang masuk

kedalam media kultur jaringan. Hal ini mengakibatkan

eksplan akan berkompetisi dengan mikroorganisme untuk

mendapatkan media sehingga pertumbuhan eksplan akan

terhambat dan pada media tersebut ditumbuhi

mikroorganisme seperti bakteri. (Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian, 2004).

2.6.3Nutrisi Media23

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan

dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan

tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak.

Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral,

vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan

tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur

tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik

jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari

kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi

ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca.

Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara

memanaskannya dengan autoklaf.

Keberhasilan perbanyakan dan perkembangbiakan tanaman

dengan metode kultur jaringan secara umum sangat

tergantung pada jenis media. Media tumbuh pada kultur

jaringan sangat besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan

dan perkembangan eksplan serta bibit yang dihasilkannya.

Oleh karena itu, macam-macam media kultur jaringan telah

ditemukan sehingga jumlahnya cukup banyak (Widiastoety,

1997).

2.7 Masalah dan Gangguan dalam Kultur Jaringan

Gangguan kultur jaringan dapat menyebabkan kematian

eksplan. Gangguan kultur jaringan secara umum dapat muncul

dari bahan yang ditanam, lingkungan kultur maupun manusia yang

melakukannya. Masalah yang muncul antara lain :

Kontaminasi oleh bakteri, jamur, virus, dll. Agar

terhindar dari kontaminasi maka langkah-langkah

24

pelaksanaannya harus mengikuti prosedur yang benar serta

selama proses pengerjaan dalam keadaan aseptik dan

steril.

Browning (pencokelatan), utnuk mengatasinya dengan cara

mengabsorbsi fenol penyebab pencokelatan dengan arang

aktif.

2.8 Teknik Kultur Jaringan pada Tanaman Anggrek

2.8.1Persiapan

Persiapan alat yang digunakan dalam kultur jaringan,

diantaranya yaitu laminar air flow cabinet, autoklaf, timbangan

analitik, stirer dan hot plate, pH meter, erlenmeyer, gelas

ukur, gelas piala, petridish, pipet, pengaduk, botol,

pinset, skalpel, shaker, lampu, spirtus.

Persiapan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan

yaitu eksplan dari tanaman anggrek yang akan dikultur,

media Vaccin and Went yang merupakan media khusus untuk

kultur jaringan tanaman anggrek. Komposisi dari media

Vaccin and Went diantaranya yaitu (NH4)2SO4, KNO3,

Ca3(PO4)2, MgSO4.7H2O, KH2PO4, Fe3 Tartrat, MnSO4.4H2O,

dan sukrosa.

2.8.2Pemilihan Tanaman

Pilihlah tanaman yang segar, tidak layu, tanaman yang

segar batang daun dan bunganya memiliki tekstur yang

berbentuk dan keras tidak lembek dan layu, pilihlah yang

berwarna cerah jangan yang memiliki warna lain atau

bercorak aneh pada batang daun atau bunganya, bisa saja

25

itu merupakan salah satu gejala penyakit tertentu,

tanaman yang sehat yang terkena sinar matahari dan tumbuh

ditanah yang tidak gersang yang berarti bahwa tanah

tersebut memiliki kadar air yang cukup untuk pertumbuhan

tanaman anggrek tersebut. Sehingga akan mendapatkan

eksplan yang berkualitas yang akan menghasilkan kultur

jaringan yang baik.

2.8.3Sterilisasi Tanaman

Tanaman yang diambil berasal dari tanah yang memiliki

kontaminan yang jumlahnya kita tidak ketahui, dan juga

tanaman tersebut terkadang memiliki kontaminannya

sendiri. Mendapatkan bahan tanaman yang steril merupakan

hal yang sulit. Meskipun bermacam tindakan pencegahan

sudah dilakukan, 95% kultur akan mengalami kontaminasi

apabila eksplan tidak didisinfeksi. Organ atau jaringan

tanaman harus disterilisasi dengan larutan disinfektan,

karena sebagai bahan biologis tidak dapat dilakukan

dengan cara pemanasan yang ekstrim.

Tidak ada metoda yang baku untuk sterilisasi eksplan,

sehingga waktu perendaman dalam larutan disinfektan

merupakan kisaran karena tergantung pada jenis bahan dan

tanaman yang akan disterilisasi. Larutan yang digunakan

harus yang aman bagi jaringan/eksplan tetapi bersifat

dapat membunuh kontaminan baik bakteri maupun jamur namun

tidak membunuh bahan tanaman itu sendiri sehingga hal ini

terkadang sulit dilakukan. Untuk tanaman berkayu, umbi

dll. biasanya sebelum disterilisasi dengan larutan

26

disinfektan harus dibersihkan dahulu dengan sabun dan

dibilas dengan air mengalir, tetapi tidak untuk tanaman

jenis herbaceous. Semua permukaan eksplan yang

disteriliasi harus terendam dalam sterilan, dan

setelahnya harus dibilas dengan akuades steril sekurang-

kurangnya tiga kali.

Setiap bahan tanaman memiliki tingkat kontaminasi

permukaan yang berbeda tergantung dari :

1. Jenis tanamannya

2. Bagian tanaman yang dipergunakan

3. Morfologi permukaan

4. Lingkungan tumbuhnya

5. Musim waktu pengambilan tanaman

6. Umur tanaman

7. Kondisi tanamannya

Berdasarkan hal tersebut itulah mengapa tahap

sterilisasi tanaman merupakan tahapan yang sangat

penting. Sterilisasi bahan tanaman dimulai dengan

pencucian dan pembuangan bagian-bagian yang kotor dan

mati dibawah pancuran air. Pencucian dapat digunakan

dengan menggunakan detergent lembut. Bahan yang sudah

bersih dibiarkan dibawah pancuran air selama kurang lebih

1 jam untuk memecahkan koloni kontaminan permukaan, agar

koloni-koloni tersebut lebih peka terhadap bahan-bahan

sterilisasi. Bahan tanaman lalu direndam dalam larutan

natrium hipoklorit selama 7-15 menit dengan konsentrasi

1-2%. Perendaman menggunakan natrium hipoklorit

dikhususkan untuk eksplan agar steril.

27

2.8.4Sterilisasi alat

Peralatan yang terbuat dari metal, gelas, aluminium

foil, dll., dapat disterilsasi dengan cara pengeringan

dalam oven pada suhu 130-170ºC selama 2-4 jam. Semua

peralatan tersebut harus dibungkus sebelum di oven,

tetapi jangan menggunakan kertas karena akan akan

terdekomposisi pada suhu 170ºC. Sterilisasi dengan

menggunakan autoclave tidak dsarankan untuk bahan yang

terbuat dari metal karena akan menyebabkan karat. Untuk

peralatan diseksi yang akan digunakan pada ruang transfer

atau laminar, setelah disterilisasi dalam oven harus

direndam dahulu dalam alkohol 96% kemudian dibakar di

atas lampu bunsen. Teknik ini disebut sterilisasi

pembakaran (flame sterilization). Teknik ini harus

dilakukan dengan ekstra hati-hati karena alkohol sangat

mudah terbakar. Autoclave adalah metoda sterilisasi

dengan menggunakan tekanan uap air. Bahan-bahan atau alat

yang dapat disterilisasi dengan cara autoclave ini antara

lain kapas penutup tabung, saringan dari nylon, pakaian

lab, tutup plastik, peralatan gelas, pipet, air, dan

media kultur. Hampir semua mikroba dapat mati bila

diautoclave pada suhu 121ºC dengan tekanan 15 psi selama

15-20 menit.

2.8.5Pembuatan Media

Kultur jaringan membutuhkan media yang mendukung

untuk pertumbuhan eksplan dalam hal ini media vacin and

28

went merupakan media yang dikhususkan untuk kultur

jaringan anggrek. Cara membuatnya yaitu:

1. Memasukkan 1000 mg (NH4)2NO3 kedalam elenmeyer,

ditambahkan 1050 mg KNO3, 500 mg KH2PO4, 5000 mg

MgSO4.7H2O, 14 mg MnSO4.4H2O, 500 mg (Ca2)3PO4 dan

Fe3-Tartrat 56 mg.

2. Mengencerkan hingga volumenya 1000 mL,  dan

ditambahkan sukrosa 20 g dan agar 7 g.

3. Mengaduk larutan menggunakan  magnetic stirrer dan

memanaskannya dengan hotplate. Kemudian larutan

didinginkan.

4.    Membuat media dengan konsentrasi air kelapa 20%

dengan cara masukan larutan sebanyak 200 mL dan

ditambahkan tambahkan air kelapa 50 mL.

5. Mengkondisikan larutan agar pHnya 5,6 dan media

disterilisasi dalam autoclave

Namun media sudah bisa didapatkan dalam bentuk bubuk

yang sudah jadi lalu dimasukkan dalam media agar. Agar-

agar adalah campuran polisakarida yang diperoleh dari

beberapa species algae. Dalam analisa unsur, diperoleh

data bahwa agar-agar mengandung sedikit unsur Ca, Mg, K,

Na (Debergh, 1982). Kedalam media dapat juga ditambahkan

kombinasi vitamin, thiamine, glycine. Penambahan gula

atau karbohidrat sebagai sumber energi untuk pertumbuhan

tanaman juga penting, gula berperan juga dalam tekanan

osmotik media.

29

2.8.6Sterilisasi media

Metode untuk sterilisasi media yang umum digunakan

yaitu sterilisasi dengan autoclave dan filter membran.

Media kultur, air destilasi dan campuran yang stabil

dapat disterilisasi dalam autoclave dengan menggunakan

wadah yang ditutup dengan kapas, aluminium foil atau

plastik. Akan tetapi, larutan dari bahan-bahan yang

bersifat tidak stabil (heat-labile) harus menggunakan

filter. Umumnya media diautoklaf pada tekanan 15 psi

dengan suhu 121ºC. Untuk volume larutan per wadah yang

sedikit (< 100 ml), waktu yang dibutuhkan adalah 15-20

menit, tetapi untuk jumlah yang besar (2-4 liter) selama

30-40 menit. Tekanan jangan melebhi dari 20 psi karena

dapat mengakibatkan dekomposisi karbohidrat dan bahan

lain dalam media yang bersifat termolabil.

Beberapa senyawa yang tergolong dalam kelompok

protein, vitamin, asam amino, ekstrak tanama, hormon dan

karbohidrat ada yang bersifat termolabil yang mungkin

akan mengakibatkan dekomposisi bila disterilisasi dengan

autoclave, sehingga harus disterilisasi dengan filter.

Filter Millipore yang mempunyai porositas ± 0.2 mikron (µm)

merupakan salah satu filter yang banyak digunakan untuk

sterilisasi bahan yang bersifat termolabil. Peralatan

gelas yang akan menampung media yang disterilisasi dengan

filter harus sudah disterilisasi dahulu dengan autoclave.

Media yang sebagian mengandung komponen thermolabile,

dapat dibuat dengan cara: (i) larutan yang mengandung

komponen heat-stable disterilisasi dengan autoclave,

30

kemudian didinginkan sampai suhu 50o-60oC pada kondisi

steril (biasanya dalam laminar), (ii) pada bagian lain

dalam kondisi yang steril, larutan yang mengandung

komponen besifat thermolabile disterilisasi dengan

filter, (iii) kedua larutan yang sudah disterilisasi

dengan metoda yang berbeda tersebut digabungkan dalam

kondisi aseptik.

2.8.7Pemilihan Eksplan

Eksplan merupakan suatu sel atau irisan jaringan

tanaman secara aseptik diletakkan dan dipelihara dalam

medium padat atau cair yang cocok dan dalam keadaan

steril. dengan cara demikian sebagian sel pada permukaan

irisan tersebut akan mengalami proliferasi dan membentuk

kalus. Apabila kalus yang terbentuk dipindahkan kedalam

medium diferensiasi yang cocok, maka akan terbentuk

tanaman kecil yang lengkap dan disebut planlet, dengan

teknik kultur jaringan ini hanya dari satu irisan kecil

suatu jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat

menjadi planlet dalam jumlah yang besar. Hal yang perlu

diperhatikan dalam pemilihan eksplan yakni eksplan

haruslah dalam keadaan bagus dan sehat, jadi yang dipilih

dari plantlet yakni masih terlihat sehat tanpa cacat.

Karena jika cacat kemungkinan eksplan tidak akan tumbuh

atau kalaupun tumbuh akan menjadi tanaman yang

kualitasnya jelek (Henuhili, 2012). Meskipun pada

prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi

sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan

mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti: daun muda,

31

ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya

(Mursidawati, 2007).

2.8.8Inisiasi

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian

tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering

digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

Inisiasi pembentukan kalus dimulai dari hasil pembelahan

sel yang terus menerus

pada jaringan induk yang tidak perlu harus berhubungan la

ngsung dengan medium kultur.Pertumbuhan yang tercepat

terjadi didaerah perifer. Hal ini disebabkan karena pada

daerah tersebut ketersediaan hara dan oksigennya lebih

baik. Pertumbuhan kalus merupakan hasil interaksi yang

sangat komplek antara eksplan, komposisi medium dan

kondisi lingkungan selama periode inkubasi (Mursidawati,

2007).

Sel-sel memperlihatkan peningkatan aktivitas

sitoplasmik yang ditandai dengan meningkatnya respirasi

dan jaringan kembali kekeadaan meristematik

(dediferensiasi). Selama pertumbuhannya kalus dapat

mengalami lignifikasi yang cukup kuat hingga menyebabkan

kalus bertekstur keras dan kompak, ada juga yang friabel

dan lunak sehingga mudah terpecah-pecah menjadi serpihan-

serpihan kecil. Kalus dapat berwarna kekuningan, putih,

hijau atau terpigmentasi oleh antosianin. Pigmentasi

dapat seragam pada keseluruhan kalus atau sebagian daerah

tidak terpigmentasi (Henuhili, 2012).

32

Kalus dapat diinisiasi dari hampir semua bagian

tanaman, tetapi organ yang berbeda menunjukkan kecepatan

pembelahan sel yang berbeda pula. Jenis tanaman yang

menghasilkan kalus, meliputi dikotil berdaun lebar,

monokotil, gymnospermae, pakis danmoss. Bagian tanaman

seperti embrio muda, hipokotil, kotiledon dan batang muda

merupakan bagian yang mudah untuk dediferensiasi

dan menghasilkan kalus. Pada perbanyakan tanaman

hortikultura, dianjurkan melalui tunas aksilair, karena

dapatmenghasilkan bibit yang true-to-type (sesuai dengan

sifat induknya). Tunas adventif,terutama yang melalui

fase kalus, tidak dianjurkan dalam perbanyakan tanaman

hortikultura, kecuali untuk tujuan seleksi dan variasi.

Tunas adventif langsung, juga menunjukkan kemungkinan

variasi, hanya dalam taraf lebih rendah daripada

regenerasi melalui fase kalus. Suatu sifat yang diamati

dalam jaringan yang membentuk kalus adalah bahwa

pembelahan seltidak terjadi pada semua sel dalam jaringan

asal, tetapi hanya sel di lapisan perisfer yang membelah

terus menerus sedangkan sel-sel di tengah tetap quiscent.

Tujuan utama dari propagasi secara in-vitro tahap ini

adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas

mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru ini

mengusahakan kultur yang aseptik atau aksenik. Aseptik

berarti bebas dari mikroorganisme, sedangkan aksenik

berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan.

Dalam tahap ini juga diharapkan bahwa eksplan yang

dikulturkan akan menginisiasi pertumbuhan baru, sehingga

33

akan memungkinkan dilakukannya pemilihan bagian tanaman

yang tumbuhnya paling kuat, untuk perbanyakan

(multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya (Hendaryono,

1994).

2.8.9Sterilisasi Eksplan

Sterilisasi dilakukan untuk membersihkan eksplan dari

tanaman anggrek dari mikroorganisme yang dapat mengganggu

pertumbuhan anggrek saat di kondisi in vitro. Sterilisasi

adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus

dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan

menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga

dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol

yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang

digunakan.  Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga

harus steril (Damayanti, 2011).

2.8.10 Multiplikasi

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon

tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini

dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya

kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan

eksplan.  Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan

diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang

steril dengan suhu kamar (Hendaryono, 1994).

Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau

bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio,

34

serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga

sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya.

Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan cara

merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang dan

percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas

pucuk tanaman secara adventif, baik secara langsung

maupun melalui induksi kalus terlebih dahulu. Seperti

halnya dalam kultur fase inisiasi, di dalam media harus

terkandung mineral, gula, vitamin, dan hormon dengan

perbandingan yang dibutuhkan secara tepat. Hormon yang

digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tersebut

berasal dari golongan sitokinin seperti BAP, 2-iP,

kinetin, atau thidiadzuron (TDZ) (Damayanti, 2011).

2.8.11 Pengakaran

Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan

menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa

proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan

dengan baik.  Pengamatan dilakukan setiap hari untuk

melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk

melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur.

Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala

seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau

busuk (disebabkan bakteri) (Henuhili, 2012).

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar

dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan

hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke

lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan

35

memperoleh ketahanannya terhadap pengaruh lingkungan,

sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976).

Tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap multiplikasi di

pindahkan ke media lain untuk pemanjangan tunas. Media

untuk pemanjangan tunas mengandung sitokinin sangat

rendah atau tanpa sitokinin. Tunas tersebut dapat

dipindahkan secara individu atau berkelompok. Pemanjangan

tunas secara berkelompok lebih ekonomis daripada secara

individu. Setelah tumbuh cukup panjang, tunas tersebut

dapat diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya

dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu

setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas in-

vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke media

pengakaran yang umumnya memerlukan auksin seperti NAA

atau IBA. Keberhasilan tahap ini tergantung pada

tingginya mutu tunas yang dihasilkan pada tahap

sebelumnya (Hendaryono, 1994).

2.8.12 Aklimatisasi

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 (Hendaryono, 1994).

Aklimatisasi dilakukan dengan cara memindahkan

eksplan keluar dari ruangan aseptik ke bedeng. Pemindahan

dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan

36

memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi

bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena

bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap

serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit

mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara

bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit

dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit

generatif (Henuhili, 2012).

Proses aklimatisasi dilakukan dengan cara bertahap

supaya tanaman hasil kultur jaringan dapat beradaptasi

dengan perubahan lingkungan. Baik suhu, kelembaban,

cahaya maupun faktor lainnya akan berbeda dan tanaman

hasil kultur jaringan juga memiliki kekurangan dibanding

tanaman yang ditanam di lingkungan alami. Tanaman hasil

kultur jaringan memiliki lapisan lilin (kutikula) yang

tidak berkembang sempurna dan akar yang belum bisa

berfungsi dengan baik. Saat pemindahan tanaman ke kondisi

normal atau dalam media pakis, tanah, atau compost, harus

dilakukan secara bertahap dan menghindari infeksi dari

fungi serta bakteri karena tanaman hasil kultur jaringan

belum mampu beradaptasi dengan pathogen-patogen yang

biasa ditemukan di lingkungan luar (Damayanti, 2011).

Pemberian fungisida pada saat tahap aklimatisasi

juga diperlukan untuk mencegah serangan jamur,

pembersihan media secara benar juga mengurangi resiko

serangan. Pemindahan pertama dilakukan ke dalam

‘community pot’ yang bisa menampung jumlah bibit yang

37

cukup banyak. Pada tahap awal kelembaban sangat perlu

dijaga dan pemberian nutria tambahan bisa dilakukan

dengan penyemprotan pupuk daun. Selanjutnya bibit bisa

dipindah ke pot-pot individu saat daun dan akar siap

untuk mendukung pertumbuhannya (Damayanti, 2011).

Tahapan – tahapan yang dilakukan saat aklimatisasi

adalah dilakukan dengan cara berikut:

Kriteria bibit botol yang siap dikeluarkan yaitu

daun sudah menyentuh dinding atas botol, akar sudah

tumbuh dengan baik, media sudah habis/kering, atau

jika bibit dalam botol terkontaminasi jamur atau

bakteri sehingga perlu segera dikeluarkan.

Tulis kode silangan atau nama jenis anggrek beserta

tanggal keluar bibit botol gantungkan di baki

kompot, tulis juga dalam buku sewaktu-waktu dapat

dilacak.

Gunakan tray plastik berlubang sebagai pengganti pot

kompot.

Buka tutup botol dan gunakan kawat berujung

melengkung ‘U’ dan tarik satu persatu bibit,

usahakan akar terlebih dahulu yang di kelurkan.

Untuk mempercepat pekerjaan dapat pula dengan cara

bungkus botol dengan koran dan pukul belakang botol

dengan palu hingga pecah.

Setelah bibit dikeluarkan, dibilas di atas tray

plastik berlubang kemudian semprot dengan air

38

mengalir hingga sisa media agar yang menempel pada

akar bersih.

Tiriskan bibit yang bersih di atas kertas Koran.

Tanaman secara berkelompok bibit sesuai dengan

ukuran bibit yang besar terlebih dahulu kemudian

bibit yang kecil dengan posisi bibit berdiri.

Setelah selesai menanam simpan kompot anggrek di

tempat yang teduh bersirkulasi udara baik.

Semprot menggunakan handsprayer kompot anggrek tadi

keesokan harinya; setiap hari selama satu minggu.

Setelah satu minggu pertama penyiraman sudah dapat

menggunakan air mengalir dari selang; pemupukan

sudah dapat diaplikasikan menggunakan pupuk yang

berimbang kadar N:P:K = 21:21:21 dengan konsentrasi

¼ anjuran dalam kemasan satu minggu dua kali.

Penggunaan Vitamin B1 dapat juga digunakan dengan

konsentrasi 1/4/ anjuran dalam kemasan satu minggu

sekali.

Setelah kompot anggrek berumur kurang lebih 1 – 1,5

bulan dengan ciri bibit sudah kekar dan akar baru

sudah tumbuh, bibit dapat ditanam dalam individual

pot berukuran 5 cm dengan media pakis atau sabut

kelapa. Bibit dengan ukuran kecil dapat diteruskan

penanamannya dalam kompot.

Catatan: Masing-masing nursery dan petani memiliki

cara yang berbeda-beda. Cara yang kami lakukan bisa

disebut dengan cara kering, dengan maksud

menghindari bibit terlalu sering terkena air, karena

39

akan mengakibatkan bibit menjadi lemas (osmosis

rendah). Sehingga bibit saat ditanam akan layu dan

tidak dapat berdiri.

Penggunaan fungisida yang biasa digunakan dalam

beberapa buku tentang aklimatisasi dengan merendam

bibit sebelum ditanam tidak kami lakukan kecuali

bibit dalam botol sebelumnya sudah terkontaminasi

jamur (Damayanti, 2011).

Proses pengerjaan aklimatisasi terdapat tahap

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.

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 (Mursidawati, 2007).

Prosedur pembiakan dengan kultur in vitro baru bisa

dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke

40

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 (Hendaryono, 1994).

Kelembaban dalam botol kultur 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

(Damayanti, 2011).

Aklimatisasi dilakukan dengan mengkondisikan planlet

dalam media pengakaran ex vitro. Media yang kita gunakan

41

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

(Henuhili, 2012).

42

BAB III

KESIMPULAN

Kebutuhan anggrek yang tinggi di pasaran dapat dipenuhi

melalui budidaya anggrek dengan kultur jaringan.

Keunggulan dari kultur jaringan anggrek ini yaitu bibit

yang dihasilkan seragam, lebih sehat, banyak dalam waktu

yang relatif singkat dan tidak memakan tempat, akan tetapi

biaya yang dikeluarkan cukup tinggi, membutuhkan keahlian

khusus dan bibit yang dihasilkan harus diaklimatisasi

terlebih dahulu. Langkah-langkah dalam kultur jaringan

anggrek yaitu meliputi tahap persiapan alat dan bahan,

pemilihan tanaman, sterilisasi tanaman, sterilisasi alat,

pembuatan media, sterilisasi media, pemilihan eksplan,

inisiasi eksplan, sterilisasi eksplan, multiplikasi,

pengakaran dan aklimatisasi. Faktor keberhasilan dalam

kultur jaringan anggrek yaitu dengan memperhatikan43

lingkungan aseptis selama pengerjaan, pengambilan eksplan

anggrek yang tepat dan menggunakan media khusus vaccin and

went untuk kultur jaringan anggrek.

DAFTAR PUSTAKA

Arditti, J. 2010. Plenary Presentation : History of Orchid Propagation.AsPac J.Mol. Biol. Biotecnol. Vol 18 (1) : 171-174.

Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2004. TeknologiAgribisnis Tanaman Hias. Balai Penelitian Tanaman Hias. PusatPenelitian dan Pengembanga Hortikultura. Badan Penelitiandan Pengembangan Pertanian. Jakarta.

44

Damayanti, E. 2011. Budidaya Tanaman Anggrek. Penerbit Araska.Yogyakarta.

Gunawan, Livy Winata. 1992. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan.Deprtemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat JenderalPendidikan Tinggi Pusat antar Universitas Bioteknologi.IPB Press. Bogor.

Hendaryono, D.P.S., dan A.Wijayani. 1994. Teknik Kultur Jaringan.Penerbit Kanisius. Yogyakarta. 139p.

Henuhili, V. 2012. Kultur Jaringan Tumbuhan. Petunjuk PraktikumFMIPA UNY. Yogyakarta.

Kartiman, R. 2004. Pengaruh Kombinasi Zat Pengatur Tumbuh dan PotonganProtocorm Like Bodies untuk Perbanyakan Anggrek Bulan Raksasa(Phalaenopsis Gigantea) dengan Metode Kultur Jaringan. Skripsi.Fakultas Pertanian. Institut pertanian Bogor.

Laelawati, Susi. 2008. Bioteknologi. Nobel Edumedia. Jakarta.

Mursidawati.S. 2007. Asosiasi Mikoriza dalam Konservasi Anggrek Alam.Buletin Kebun Raya Indonesia. Vol 10. No 1.Hal 24-30.

Prasetyo, C.H. 2009. Teknik Kultur Jaringan Anggrek Dendrobium sp. diPembudidayaan Anggrek Widorokandang Yogyakarta. Skripsi. ProgramDiploma III Agribisnis Hortikultura dan ArsitekturPertamanan Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Putra, Virnanto Hasmana. 2009. Budidaya dan Prospek PemasaranAnggrek Bulan Lokal (Phalaenopsis Anabilis) di Kebun AnggrekWidorokandang Yogyakarta. Skripsi. Fakultas PertanianUniversitas Sebelas Maret. Surakarta.

Sjahril, Rinaldi, dkk. 2011. Bahan Ajar: Pembiakan In Vitro. programstudi agroteknologi fakultas pertanian UniversitasHasanuddin. Makassar.

Wetherell. 1976. Pengantar Propagasi Tanaman Secara In Vitro. IKIPSemarang Press. Semarang.

Widiastoety. 1997. Peningkatan Produktivitas dan Mutu Bunga Anggrek.Balai Penelitian Tanaman Hias. Pusat Penelitian danPengembangan Hortikultura. Badan Litbang Pertanian.Jakarta.

45

Yusnita. 2003. Kultur Jaringan Cara Memperbanyak Tanaman Secara Efisien.PT. Agromedia Pustaka. Bogor.

Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara. Jakarta.

46