Kultur jaringan sendiri merupakan teknologi yang memanfaatkan sifat autonom dan totipotensi yang dimiliki oleh tumbuhan. Sifat autonom merupakan kemampuan tumbuhan untuk melakukan matabolisme sendiri apabila terpisah dari tubuh induknya. Sementara totipotensi adalah sifat yang memungkinkan bagian tumbuhan yang terpisah dari induknya untuk berkembang menjadi individu yang utuh. Hal inilah yang membuat potongan bagian tumbuhan bisa tetap bertahan dan berkembang menjadi individu baru ketika diisolasi dalam lingkungan buatan.

Pada kesempatan kali ini akan dibahas mengenai sifat totipotensi yang ada pada tumbuhan, mulai dari pengertian, sifat, manfaat, dan juga contohnya.

Pengertian Totipotensi

Totipotensi bisa diartikan sebagai kemampuan tumbuhan untuk berdiferensiasi dan membelah diri membentuk individu baru yang sempurna dan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Tidak seluruh bagian tumbuhan memiliki kemampuan totipotensi yang sama.  Jaringan tumbuhan yang memiliki sifat atau daya totipotensi paling tinggi adalah pada jaringan meristem, yaitu sekumpulan sel yang memiliki sifat meristematis serta memiliki kemampuan membelah yang tinggi. Contoh bagian tumbuhan dengan kemampuan totipotensi yang tinggi adalah pada bagian titik tumbuh, seperti ujung akar dan ujung batang.

Teori totipotensi sendiri sebenarnya telah dikembangkan oleh seorang ahli fisiologi berkebangsaan Jerman yang bernama Gottlieb Haberlandt sejak tahun 1898. Kemudian, pada tahun 1969, Frederick Campion Steward melakukan percobaan terhadap sifat totipotensi ini dengan menggunakan tanaman wortel.

Teori totipotensi sel atau Total Genetic Potential, menyatakan bahwa setiap sel memiliki potensi genetika seperti halnya sel zigot. Diantara potensi genetika tersebut adalah  mampu melipatgandakan dan memisahkan diri menjadi sebuah tanaman yang utuh.

Sifat Totipotensi

Yang dimaksud dengan sifat totipotensi adalah kemampuan sel-sel atau jaringan tumbuhan untuk tumbuh menjadi individu baru yang sempurna dan identik atau memiliki sifat yang sama dengan induknya. Hal ini dikarenakan sel-sel atau jaringan tersebut mempunyai kemampuan autonom, yaitu mampu melakukan metabolisme sendiri.

Pada jaringan dewasa terdapat sel somatis. Ketika diberikan rangsangan tertentu, sel somatis ini berpotensi untuk melakukan pembelahan embrionik dan membentuk kalus (sel hasil pembelahan dengan struktur tidak beraturan). Kalus inilah yang kemudian akan tumbuh membentuk individu multiseluler baru melalui proses organogenesis dan diferensiasi.

Manfaat Totipotensi

Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, bahwa totipotensi merupakan kemampuan sel atau jaringan tumbuhan untuk berdiferensiasi dan membelah diri serta tumbuh menjadi individu baru yang sama dengan induknya. Kemampuan ini kemudian dimanfaatkan dalam bidang budidaya tanaman untuk:

• Memperoleh individu tanaman yang seragam sifatnya dalam jumlah banyak dengan waktu yang cepat.
• Memperoleh individu yang memiliki sifat identik atau sama dengan indukannya.
• Memperoleh tanaman dengan sifat unggul

Contoh Totipotensi

Diantara contoh pengaplikasian sifat totipotensi adalah pada praktik kultur jaringan tanaman wortel dalam sebuah tabung reaksi.

Totipotensi pada tanaman wortel ini pernah dilakukan oleh F.C Steward dan mahasiswanya dimana mereka berhasil mengembangkan tanaman wortel utuh dari sel floem pada akar tanaman wortel. Prosesnya adalah sebagai berikut:

1. Floem akar tanaman wortel dipotong kecil-kecil, sekitar 2 mg masing-masing.
2. Sel diletakkan pada media bernutrien di sebuah cawan petri.
3. Sel-sel akan membelah dan terbentuk kalus.
4. Kalus dipindahkan ke dalam medium pertumbuhan
5. Kalus akan membelah diri dan membentuk embrio
6. Akan tanaman akan tumbuh dalam waktu 4 sampai 8 minggu
7. Setelah tumbuh akar, maka dipindahkan ke media tanah
8. Tanaman wortel baru akan tumbuh menjadi dewasa.

Perbedaan Totipotensi dan Kultur Jaringan

Totipotensi merupakan sebuah sifat pada tanaman, yakni sifat sel-sel tanaman yang memiliki kemampuan untuk membelah diri dan berkembang menjadi individu baru yang sempurna dan identik dengan induknya. Sementara kultur jaringan merupakan teknologi budi daya tanaman yang dilakukan dengan memanfaatkan atau berdasarkan pada sifat totipotensi pada tanaman.

Dengan kata lain, kultur jaringan merupakan teknologi budi daya tanaman yang mampu menghasilkan individu identik dengan dengan jumlah banyak dalam waktu singkat. Sedangkan totipotensi adalah sifat pada tumbuhan yang dimanfaatkan untuk menerapkan teknologi kultur jaringan.

Selain menghasilkan individu baru dalam jumlah banyak, kultur jaringan sendiri juga bisa digunakan untuk melakukan seleksi individu unggul maupun melestarikan individu yang memiliki sifat-sifat tertentu. Ada beberapa teknik yang  bisa digunakan untuk melakukan kultur jaringan, yaitu meristem culture, pollen dan anther culture, choloroplast culture, dan somatic cross.

Kesimpulan Pembahasan

Diantara bentuk budi daya tanaman yang menggunakan teknologi modern adalah kultur jaringan. Kultur jaringan merupakan upaya memperoleh individu baru dengan menggunakan sel atau jaringan tubuh individu yang dikembangkan menjadi individu baru yang sempurna. Penerapan teknologi kultur jaringan ini menggunakan sifat totipotensi yang dimiliki oleh tanaman.

Totipotensi sendiri merupakan kemampuan sel atau jaringan tanaman untuk membelah diri, terdiferensiasi, dan tumbuh berkembang menjadi tanaman baru yang sempurna. Sifat tanaman baru yang dihasilkan adalah identik atau sama dengan induknya. Hal tersebut bisa dimanfaatkan dalam teknologi pangan untuk menghasilkan individu baru dengan jumlah banyak yang seragam dalam waktu relatif singkat.

The post Totipotensi: Pengertian – Sifat dan Manfaatnya appeared first on HaloEdukasi.com.

Nah kali ini kita akan membahas mengenai kultur jaringan, simak pembahasan berikut ini.

Pengertian Kultur Jaringan

Pengertian Secara Umum

Secara umum Kultur jaringan disebut juga tissue culture, Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dalam kondisi aseptik,

Sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

Pengertian Menurut KBBI

Menurut KKBI kultur berarti budi daya. Sementara itu, jaringan dapat dimaknai dengan sekelompok sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama.

Pengertian Menurut Para Ahli

Pengertian kultur jaringan menurut para ahli:

• Menurut Suryowinoto (1991)
  Kultur berarti budidaya dan jaringan merupakan sekelompok sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama hal ini karena pada kultur jaringan. Berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi suatu tanaman yang baru yang memiliki sifat seperti induknya.
• Schawann dan Scheleiden (1838)
  Kultur jaringan ialah bahwa total genetic potential sel, yakni ciri khas sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik sehingga memiliki kondisi yang utuh.

Sejarah Kultur Jaringan

Dimulai pada tahun 1838 ketika Schwann dan Schleiden mengemukakan teori totipotensi yang menyatakan bahwa sel-sel bersifat otonom, dan pada prinsipnya mampu beregenerasi menjadi tanaman lengkap.

Teori yang dikemukakan ini merupakan dasar dari spekulasi Haberlandt pada awal abad ke-20 yang menyatakan bahwa jaringan tanaman dapat diisolasi dan dikultur dan berkembang menjadi tanaman normal dengan melakukan manipulasi terhadap kondisi lingkungan dan nutrisinya.

Walaupun usaha Haberlandt menerapkan teknik kultur jaringan tanaman pada tahun 1902 mengalami kegagalan.

Namun antara tahun 1907-1909 Harrison, Burrows, dan Carrel berhasil mengkulturkan jaringan hewan dan manusia secara in vitro.

Tujuan Kultur Jaringan

Berikut adalah beberapa tujuan dari kultur jaringan:

• Memperoleh Bibit Tanaman Baru yang Lebih Baik
  Dengan menggunakan bibit tanaman yang unggul dapat menghasilkan tanaman baru dengan kualitas yang lebih baik. Sifat unggul yang dimiliki tetap dapat diturunkan dan mempunyai kualitas yang lebih baik karena dalam proses pembiakannya lingkungan tumbuh benar-benar dikontrol sehingga bebas dari penyakit dan mempunyai kualitas pertumbuhan yang baik.
• Membuat Tanaman Baru yang Bebas dari Penyakit
  Tanaman yang dihasilkan dari teknik kultur jaringan akan bebas dari penyakit. Ini terjadi lantaran teknik ini dilakukan dalam kondisi aseptik. Dalam setiap tahapnya, teknik ini menekankan agar tidak terjadi kontaminasi, baik dari awal persiapan hingga ditumbuhkan pada lingkungan secara in vivo. Dengan demikian, risiko terserang patogen penyebab penyakit pun dapat diminimalisasi.
• Perbanyakan Tanaman Lebih Ekonomis dan Komersial
  Kultur jaringan menganut prinsip menggunakan sedikit bahan tanam untuk memproduksi hasil tanaman sebanyak-banyak nya. Bahan perbanyakan yang diperlukan hanya sedikit dan hanya berupa bagian kecil dari tanaman sehingga satu tanaman dapat menghasilkan individu baru dengan jumlah yang banyak. Sisi kultur jaringan ini sangat menguntungkan dan komersial yang artinya dapat menghasilkan anakan dalam jumlah yang banyak dengan penggunaan waktu yang efektif.

Manfaat Kultur Jaringan

Adapun manfaat dari kultur jaringan:

• Memperoleh Tanaman Baru yang Bersifat Unggul
  Sifat induk tanaman yang unggul dapat diturunkan melalui kultur jaringan. Proses dalam kultur jaringan yang berlangsung secara aseptik dan menggunakan bibit unggul akan memeproleh hasil yang unggul juga serta memiliki beberapa kelebihan lainnya seperti bebas dari serangan penyakit.
• Produksi Bibit dapat diproduksi dalam Jumlah Banyak
  Dengan kultur jaringan maka dapat diproduksi bibit dapat jumlah banyak dengan waktu yang efektif atau tidak terlalu lama. Hal ini dikarenakan bibit yang digunakan untuk menghasilkan tanaman baru berasal dari bagian kecil tanaman sehingga dalam satu tanaman dapat dihasilkan banyak individu tanaman baru.
• Hasil Tanaman Seragam dan Memiliki Sifat Sama dengan Induknya
  Hasil yang seragam menjadi keunggulan tersendiri sebagai produk dari kultur jaringan. Selain itu sifat indukannya yang unggul dapat diturunkan melalui teknik ini.

Jenis Media Kultur Jaringan

Berikut adalah beberapa media dari kultur jaringan, sebagai berikut:

Medium Dasar Murashige dan Skoog (MS)

digunakan hampir pada semua macam tanaman terutama herbaceous. Media ini memiliki konsentrasi garam-garam mineral yang tinggi dan senyawa N dalam bentuk NO3- dan NH4+.

Media Knop

Digunakan untuk menumbuhkan kalus wortel. Kultur kalus, biasanya ditumbuhkan pada media dengan kosentrasi garam-garam yang rendah

Seperti dalam kultur akar dengan penambahan suplemen seperti glucosa, gelatine, thiamine, cysteine-HCl dan IAA (Dodds and Roberts, 1983).

Medium Dasar White

Digunakan untuk kultur akar. Medium ini merupakan medium dasar dengan konsentrasi garam-garam mineral yang rendah.

Media Knudson dan media Vacin and Went

Media ini dikembangkan khusus untuk kultur anggrek. Tanaman yang ditanam di kebun dapat tumbuh dengan baik dengan pemupukan yang hanya mengandung N dari Nitrat.

Knudson pada tahun 1922, menemukan penambahan 7.6 mM NH4+ disamping 8.5 mM NO3-, sangat baik untuk perkencambahan dan pertumbuhan biji anggrek.

Penambahan NH4+ ternyata dibutuhkan untuk perkembangan protocorm.

Tahapan Kultur Jaringan

Berikut tahapan dari kultur jaringan:

• Pembuatan Media
  Media yang biasa digunakan untuk kultur jaringan adalah garam, mineral, vitamin, dan hormon. Terkadang dibutuhkan juga bahan-bahan seperti agar, gula, arang, dan beberapa jenis bahan organik lain.
• Inisiasi
  Inisiasi ini adalah pengambilan eksplan dari salah satu bagian tumbuhan yang mau kamu kembangbiakkan.
• Sterilisasi
  Sesuai dengan namanya, sterilisasi ini digunakan untuk membebaskan eksplan dari segala bentuk proses kehidupan. Eksplan yang sudah melalui proses inisiasi kemudian disterilisasi dengan menggunakan alkohol.
• Multipikasi
  Multipikasi ini adalah kegiatan memperbanyak tanaman. Cara melakukan multipikasi ini adalah dengan cara menanam eksplan pada media yang telah dibuat sebelumnya untuk mencegah kontaminasi mikroorganisme. Setelah eksplan ditanam, eksplan akan membentuk yang namanya kalus. Kalus ini merupakan kumpulan sel yang belum terdiferensiasi. Setelah itu, kalus akan mengalami pembaharuan nutrisi.
• Pengakaran
  Pada fase ini, akan ada pertumbuhan akar yang dialami eksplan. Jika ini sudah berlangsung, tandanya proses kultur jaringannya ini mulai berjalan dengan baik. Setelah itu, eksplan akan berkembang menjadi planlet atau tanaman kecil di dalam botol.
• Aklimatisasi
  Merupakan proses penyesuaian diri planlet pada lingkungan tempat tumbuhnya. Aklimatisasi dilakukan dengan cara memindahkan planlet dari tabung ke lingkungan tumbuh baru sebelum ditanam di dalam tanah.

Contoh Tanaman Kultur jaringan

Berikut adalah beberpa contoh tanaman kultur jaringan

1. Anggrek

Bunga anggrek merupakan salah satu jenis tanaman yang sering menggunakan metode kultur jaringan untuk perkembangbiakannya.

Hal ini dikarenakan tanaman anggrek merupakan salah satu tanaman yang terancam keberadaannya.

Sebagaimana yang kita ketahui bahwa kultur jaringan. Sebagai salah satu contoh bioteknologi di bidang lingkungan, maka keberadaan dari kultur jaringan memang merupakan sebuah hal yang sangat baik.

2. Kelapa Sawit

Pada tumbuhan kelapa sawit kultur jaringan banyak dimanfaatkan untuk mendapatkan bibit unggul.

Dengan menggunakan kultur jaringan, maka akan dapat diperoleh calon-calon bibit unggul yang mungkin memiliki kelebihan dari jenis bibit yang lain.

3. Kina

Kina merupakan salah satu jenis tumbuhan yang lebih berfungsi pada bidang kesehatan.

Kultur jaringan pada pohon kina ini sendiri bertujuan untuk mendapatkan senyawa tertentu.

Melalui kultur jaringan dan dengan digabung dengan beberapa metode lain, maka dapat dibuat kina dengan beberapa kandungan senyawa kimia yang bermanfaat pada bidang kesehatan.

Kelebihan dan Kekurangan Kultur Jaringan

Kelebihan kultur jaringan

• Menghasilkan tanaman anakan yang serupa persis dengan tanaman induk
• Menghasilkan tanaman anakan dengan lebih cepat
• Terlindung dari hama dan penyakit  
• Menghasilkan tanaman langka yang susah tumbuh dari benih

Kekurangan kultur jaringan

• Biaya yang relatif besar dalam pengadaan laboratorium
• Teknik yang masih sulit dilakukan
• Diperlukan keahlian khusus dalam pengerjaannya
• Produk yang dihasilkan cenderung lemah pada akar.

The post Kultur Jaringan: Pengertian – Manfaat dan Contoh Tanamannya appeared first on HaloEdukasi.com.