makalah kultur jaringan tanaman wortel

MAKALAH

BIOTEKNOLOGI

Tentang

KULTUR JARINGAN TANAMAN WORTEL

OLEH :

WULAN SAFITRI

12010069

Dosen Pembimbing   : Novi, M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

(STKIP) PGRI SUMATERA BARAT

PADANG

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Ciri-ciri makhluk hidup salah satunya adalah mampu bereproduksi sehingga menghasilkan keturunan yang akan melestarikan jenisnya di masa depan. Setiap makhluk hidup melakukan reproduksi dengan berbagai cara. Dapat dengan cara seksual dan cara reproduksi aseksual. Reproduksi aseksual atau vegetatif ini kebanyakan dilakukan oleh tanaman dan oleh beberapa hewan primitif (masih sederhana) tapi tidak termasuk manusia. Reproduksi aseksual pada tumbuhan merupakan proses perbanyakan vegetatif dengan meggunakan organ vegetatif. Pada bidang pertanian, perbanyakan tumbuhan atau perbanyakan bibit tumbuhan secara besar-besaran kadang–kadang sangat diperlukan. Namun perbanyakan tumbuhan dengan teknik konvensional seringkali menghadapi kendala teknis, lingkungan maupun waktu. Sebagai contoh perbanyakan tanaman dengan menggunakan biji memerlukan waktu yang relatif lama dan seringkali hasilnya tidak seperti tanaman induknya. Kendala lain yang juga sering muncul adalah gangguan alam, baik yang disebabkan oleh jasad hidup, misalnya hambatan penyakit maupun cekaman lingkungan yang dapat menggangu keberhasilan perbanyakan tanaman di lapangan. Sejalan dengan makin berkembangnya ilmu pengetahuan terutama dibidang teknologi, kendala-kendala tersebut dapat diatasi antara lain melalui teknik kultur jaringan.

1.2  Tujuan

1. Mengetahui pengertian kultur jaringan.
2. Mengetahui  alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan.
3. Mengetahui cara penanaman kultur jaringan wortel.
4. Mengetahui penyebab penanaman kultur jaringan tidak berhasil.
5. Mengetahui penyegahan agar penanaman kultur jaringan berhasil.

1.3  Rumusan Masalah

1. Apakah yang dimaksud dengan kultur jaringan ?
2. Apa alat dan bahan yang digunakan dalam kultur jaringan ?
3. Bagaimana cara penanaman kultur jaringan pada wortel ?
4. Apa yang menyebabkan penanaman kultur jaringan tidak berhasil ?
5. Bagaimana pencegahan agar penanaman berhasil ?

1.4  Manfaat Penulisan

1.   Siswa dapat memahami apa itu kultur jaringan.

2.   Siswa dapat mengetahui cara penanaman kultur jaringan.

3.   Sebagai bahan referensi.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas izin dan kehendaknya jualah makalah sederhana ini penulis dapat menyelesaikan tepat pada waktunya .

Penulis dalam pembuatan makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Biologi Umum . Adapun yang penulis bahas dalam makalah sederhana ini mengenai BIOTEKNOLOGI “KULTUR JARINGAN”

Dalam penulisan makalah ini penulis menemukan berbagai hambatan yang di karenakan terbatasnya ilmu pengetahuan penulis mengenai hal yang berkenaan dengan penulisan makalah ini .Oleh karena itu sudah sepatutnya penulis berterima kasih kepada dosen pembimbing yakni Ibuk Novi M.Si selaku dosen pembimbing pada mata kuliah ini. Harapan penulis makalah ini dapat berguna bagi orang lain yang membacanya dan juga bagi penulis.

                                                                                                Padang, Desember 2012

                                                                                                Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR                                                                                               i

DAFTAR ISI                                                                                                              ii

BAB I        PENDAHULUAN

                   1.1 Latar Belakang                                                                                   1

                   1.2 Tujuan                                                                                                1

             1.3 Rumusan Masalah                                                                              2

             1.4 Manfaat Penulisan                                                                             2

BAB II       PEMBAHASAN

       2.1 Sejarah Singkat Bioteknologi                                                            3

                   2.2 Sejarah Singkat Kultur Jaringan                                                        4

                   2.3 Pengertian Kultur Jaringan                                                                4

                   2.4 Kultur Jaringan Wortel                                                                      5

                   2.5 Alat dan bahan                                                                                   5

                   2.6 Cara Penanaman                                                                                6         

                   2.7 Masalah dalam Kultur Jaringan                                                         7

                   2.8 Upaya Pencegahan                                                                             8

                   2.9 Manfaat Kultur Jaringan                                                                    8

BAB III     PENUTUP

                   3.1 Kesimpulan                                                                                        9

                   3.2 Saran                                                                                                  9

DAFTAR PUSTAKA

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Sejarah Bioteknologi

Periode Perkembangan Bioteknologi
Pemanfaatan mikrobiologi untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :

a.       Periode bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M ). Dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang oleh bangsa aztek (1500 SM ).

b.       Periode bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M). Periode ini
ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini :

·         Tahun 1670 : Usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio Tinto, Spanyol.

·         Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang    juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.

·         Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan minuman.

·         Tahun 1890 : Alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.

·         Tahun 1897 : Penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.

c.       Periode bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang). Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN pada posisi tertentu,  mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik ADN rekombinan). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup.

B.     Sejarah Kultur Jaringan

Kultur jaringan berawal dari teori totipotensi yaitu kemampuan sel untuk dapat bergenerasi dan berkembang menjadi individu baru melalui sel , tunas dan bagian tubuh yang lain. Bapak kultur jaringan yaitu Gottlieb Haberland dari academy of german pada tahun1902 dengan eksperimen yang dilakukan dengan “Kultur Sel Tunggal” pada tanaman anggrek yang di isolasi dari sel vegetative hingga penelitian berhasil. Hingga sekarang beliau disebut sebagai Bapak Kultur Jaringan (Father Of Plant Tissue Culture).

C.    Pengertian Kultur Jaringan

Kultur Jaringan adalah teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagiantanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri & bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utamanya adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman, menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Teknik kultur jaringan pada saat ini telah berkembang menjadi teknik perkembangbiakan tanaman yang sangat penting pada berbagai spesies tanaman.

D.    Pembahasan Kultur Jaringan Wortel

      Sterilisasi Alat dan Bahan

1. Alat

1. Laminar air flow
2. Alat diseksi
3. Cawan petri
4. Erlenmeyer ukuran 250 ml dan 500 ml
5. Lampu bunsen

            2. Bahan

a.       Akar/umbi wortel

b.      Larutan alkohol 70%

c.       Larutan sunclin/bayclin 20%

d.      Akuades steril

e.       Kertas saring steril

f.       Media induksi kalus MS + 0.1 mg/l 2,4-D

Median ( Nutrien )

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.         

Prosedur Kerja

1. Akar wortel yang tidak cacat dicuci dalam air mengalir untuk menghilangkan kotoran pada permukaan akar.
2. Potong kedua bagian ujungnya, buat potongan akar menjadi ukuran 6-10 cm lalu masukkan ke dalam erlenmeyer.
3. Di dalam laminar air flow, rendam potongan akar tersebut dengan larutan alkohol 70% selama 5 menit sambil dikocok.
4. Buang larutan alkohol dan bilas dengan akuades steril. Kemudian masukkan larutan sunclin atau bayclin 20%. Rendam selama 15-25 menit sambil dikocok.
5. Buang larutan sunclin/bayclin, kemudian bilas dengan akuades steril 3-5 kali.
6. Dengan menggunakan pinset, angkat potongan akar dan simpan di atas cawan petri yang diberi alas kertas saring steril.
7. Potong melintang akar setebal 3-5 mm, kemudian buat potongan eksplan ± 5 x 5 mm. Pastikan jaringan kambium (bagian dalam akar) menjadi bagian potongan eksplan.
8. Pindahkan/tanam eksplan tersebut pada media induksi kalus yang sudah disiapkan. Setiap botol kultur berisi 4 potongan eksplan.
9. Tutup botol dengan rapat dan simpan diruang inkubasi dalam keadaan gelap.
10. Amati perkembangannya setiap minggu, selama 4-6 minggu.                                               

Contoh :

(Proses kultur jaringan pada tumbuhan wortel)

E.     Masalah Dalam Kultur Jaringan

Adapun masalah-masalah yang terjadi dalam kultur jaringan yaitu     :

1.      Kontaminasi, kontaminasi adalah gangguan yang sangat umum terjadi dalam kegiatan kultur jaringan. Munculnya gangguan ini bila dipahami secara mendasar adalah merupakan sesuatu yang sangat wajar sebagai konsekuensi penggunaan yang diperkaya. Penomena kontaminasi sangat beragam, keragaman tersebut dapat dilihat dari jenis kontaminasinya (bakteri, jamur,virus, dll).

2.      Vitrifikasi, vitrifikasi adalah suatu istilah problem pada kultur yang ditandai dengan:

·         Munculnya pertumbuhan yang tidak normal.

·         Tanaman yang dihasikan pendek- pendek atau kerdil.

·         Pertrumbuhan batang cenderung ke arah penambahan diameter.

·         Tanaman utuhnya menjadi sangat turgescent.

·         Pada daunnya tidak memiliki jaringan pallisade.

3.      Praperlakuan Masalah pada kegiatan in vitro bukan hanya dari penanaman eksplan saja atau pertumbuhan dan perkembangannya dalam botol saja, tetapi juga sangat bisa dipengaruhi oleh persyaratan kegiatan prapelakuan. Pada kasus ini masalah akan muncul bila kegiatan prapelakuan tidak dilakukan. Prapelakuan dilakukan umumnya untuk tujuan-tujuan tertentu, secara umum adalah rangka menghilangkan hambatan. Hambatan dapat berupa hambatan kemikalis, fisik, biologis. Hambatan berupa bahan kimia penanganannya harus dimulai dari pengenalan senyawa aktif, potensi gangguan, proses reaksi dan alternatif pengelolaannya.

4.       Lingkungan Mikro, masalah lingkungan incubator juga tidak bisa diabaiakan karena ini juga sering menjadi masalah. Suhu ruangan incubator sangat menentukan optimasi eksplan pertumbuhan suhu yang terlalu rendah atau tinggi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada eksplan.

F.     Upaya Pencegahan Masalah

1.      Upaya mencegah terjadinya kontaminasi :

·         Biasakan membersihkan berbagai sarana yang diperlukan dalam kultur jaringan. 

·         Yakinkan bahwa proses sterilisasi media secara baik dan benar.

·         Lakukan proses penanaman bahan pada keadaan anda yang nyaman dan cari waktu yang longgar.

2.      Upaya mencegah terjadinya vitrifikasi :  

·      Menambahkan pectin kedalam media.

·      Memindahkan kultur pada suhu 4 derajat Celsius selama 15 hari.

·      Menurunkan pH.

·      Penggunaan senyawa anhydrous berupa CaSO4 pada desicator, penggunaan media semi padat dll.

3.      Upaya mencegah terjadinya pertumbuhan dan perkembangan yang tidak baik, Untuk menghindari hal itu dapat dilakukan dengan preventif menghindari bahan tanam yang tidak meristematik. Karena awal pertumbuhan eksplan akan dimulai dari sel-sel yang muda yang aktif membelah, atau dari sel-sel tua yang muda kembali.

4.      Upaya mecegah lingkungan yang buruk : Kebutuhan antara satu tananaman dengan tanaman yang lain berbeda, namun demikian solusinya sulit dilakukan mengingat umumnya ruangan incubator suatu ruangan laboratorium kultur jaringan tidak bisa dibuat variasi antara satu ruangan dengan bagian ruangan yang lainnya. Sehingga optimasi pertumbuhan tidak bisa diharapkan sama antara kultur yang satu dengan kultur yang lain.

G.    Manfaat Kultur Jaringan

·         Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yaug singkat.

·         Sifat identik dengan induk .

·         Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki.

·         Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa.

·         Pengadaan bibit tidak tergantung musim.

·         Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit ).

·         Bibit yang dihasilkan seragam.

·         Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu).

·         Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah.

·         Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya.

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

·         Kultur Jaringan adalah suatu tekhnik untuk memperbanyak tanaman dengan cara mengambil explan dari tumbuhan yang ingin di perbanyak.

·         Media dan alat-alat dalam kultur Jaringan harus benar-benar steril.

·         Kegagalan pada penanaman kultur jaringan dapat terjadi karena faktor : kontaminasi , vitrifikasi, praperlakuan, lingkungan mikro.

·         Agar penanaman kultur jaringan berhasil , tanaman harus dirawat dengan baik (pemberian makanan dan suhu lingkungan yang sesuai).

2. Saran

·         Sebaiknya kita diberi waktu yang cukup agar lebih banyak orang yang dapat mencoba langsung penanaman Kultur Jaringan tersebut.

·         Sebaiknya media pembelajaran Kultur Jaringan lebih diperdalam.

·         Sebaiknya cara penanaman kultur jaringan harus lebih dibudidayakan dan dikembangkan.

DAFTAR PUSTAKA

http://.wordpress.com/2011/01/30/makalah-kultur-jaringan-lengkap/http://id.wikipedia.org/wiki/Kultur_jaringan 10

Campbell Reece-Mitchell,edisi kelima jilid 3,2010.biologi.Jakarta: Erlangga.

Oman Karmana, cerdas balajar biologi SMA,2010.biologi.Jakarta: Grafindo.