acara 2 kuljar
-
Upload
muhammad-aprilian-sudrajat -
Category
Documents
-
view
270 -
download
5
Transcript of 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
14 April 2 - 2 7 cm Hidup
21 April 2 - 2 11 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
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.
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.