KULTUR JARINGAN TANAMAN

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang memiliki sifat seperti induknya. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Kultur jaringan tanaman terdiri dari sejumlah teknik untuk menumbuhkan organ, jaringan dan sel tumbuhan. Jaringan dapat dikulturkan pada agar padat atau dalam medium hara cair. Jika ditanam dalam agar, jaringan akan membentuk kalus, yaitu massa atau sel-sel yang tak tertata. Kultur agar juga mempergunakan teknik untuk meristem.

Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul. Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan (Hamdan, 2008).

Di dalam memulai melakukan kegiatan kultur jaringan diperlukan ruang dan peralatan. Ukuran ruang yang diperlukan dapat disesuaikan dengan volume aktivitas kultur jaringan yang akan dilakukan. Ruang yang diperlukan untuk kegiatan kultur jaringan yaitu laboratorium yang ideal yang memiliki: 1.) Ruang persiapan yang di dalamnya terdapat timbangan analitik, lemari pendingin, hotplate, mikrowave, oven, pH meter, alat-alat gelas standar (labu takar, pipet volume, erlenmeyer, gelas piala, batang pengaduk dari gelas, dan wadah kultur), alat untuk mencuci (washtaple), lemari untuk alat dan bahan kimia, sentrifuse, fumehood, destilator, dan kereta dorong; 2.) Ruang transfer yang di dalamnya terdapat laminar air flow, dissecting, mikroskop, alat diseksi, lemari tempat penyimpanan alat-alat steril, dan timbangan kecil. 3.) Ruang kultur yang dilengkapi dengan rak kultur dan lampu fluorescent, timer untuk mengatur lama penyinaran, AC untuk mengontrol temperatur, mikroskop binokuler, dan shaker (Barahima, 2011).

Keberhasilan dalam teknologi serta penggunaan metode in vitro terutama disebabkan pengetahuan yang lebih baik tentang kebutuhan hara sel dan jaringan yang dikulturkan. Hara terdiri dari komponen yang utama dan komponen tambahan. Komponen utama meliputi garam mineral, sumber karbon (gula), vitamin dan pengatur tumbuh. Komponen lain seperti senyawa nitrogen organic, berbagi asam organic, metabolit dan ekstak tambahan tidak multak, tetapi dapat menguntungkan ketahan sel dan perbanyakannya (Anonim, 2011).

            Medium yang digunakan untuk kultur jaringan tanaman dapat  berupa medium padat atau cair. Medium padat digunakan untuk menghasilkan kalus yang selanjutkan diinduksi membentuk tanaman yang lengkap, sedangkan medium cair biasanya dugunakan untuk kultur sel. Medium yang diggunakan mengandung lima komponen utama, yaitu senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh dan suuplemen organik (Anonim, 2011).

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang memiliki sifat seperti induknya. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Kultur jaringan tanaman terdiri dari sejumlah teknik untuk menumbuhkan organ, jaringan dan sel tumbuhan. Jaringan dapat dikulturkan pada agar padat atau dalam medium hara cair. Jika ditanam dalam agar, jaringan akan membentuk kalus, yaitu massa atau sel-sel yang tak tertata. Kultur agar juga mempergunakan teknik untuk meristem.

Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul. Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan (Hamdan, 2008).

Di dalam memulai melakukan kegiatan kultur jaringan diperlukan ruang dan peralatan. Ukuran ruang yang diperlukan dapat disesuaikan dengan volume aktivitas kultur jaringan yang akan dilakukan. Ruang yang diperlukan untuk kegiatan kultur jaringan yaitu laboratorium yang ideal yang memiliki: 1.) Ruang persiapan yang di dalamnya terdapat timbangan analitik, lemari pendingin, hotplate, mikrowave, oven, pH meter, alat-alat gelas standar (labu takar, pipet volume, erlenmeyer, gelas piala, batang pengaduk dari gelas, dan wadah kultur), alat untuk mencuci (washtaple), lemari untuk alat dan bahan kimia, sentrifuse, fumehood, destilator, dan kereta dorong; 2.) Ruang transfer yang di dalamnya terdapat laminar air flow, dissecting, mikroskop, alat diseksi, lemari tempat penyimpanan alat-alat steril, dan timbangan kecil. 3.) Ruang kultur yang dilengkapi dengan rak kultur dan lampu fluorescent, timer untuk mengatur lama penyinaran, AC untuk mengontrol temperatur, mikroskop binokuler, dan shaker (Barahima, 2011).

Keberhasilan dalam teknologi serta penggunaan metode in vitro terutama disebabkan pengetahuan yang lebih baik tentang kebutuhan hara sel dan jaringan yang dikulturkan. Hara terdiri dari komponen yang utama dan komponen tambahan. Komponen utama meliputi garam mineral, sumber karbon (gula), vitamin dan pengatur tumbuh. Komponen lain seperti senyawa nitrogen organic, berbagi asam organic, metabolit dan ekstak tambahan tidak multak, tetapi dapat menguntungkan ketahan sel dan perbanyakannya (Anonim, 2011).

            Medium yang digunakan untuk kultur jaringan tanaman dapat  berupa medium padat atau cair. Medium padat digunakan untuk menghasilkan kalus yang selanjutkan diinduksi membentuk tanaman yang lengkap, sedangkan medium cair biasanya dugunakan untuk kultur sel. Medium yang diggunakan mengandung lima komponen utama, yaitu senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh dan suuplemen organik (Anonim, 2011).

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang memiliki sifat seperti induknya. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Kultur jaringan tanaman terdiri dari sejumlah teknik untuk menumbuhkan organ, jaringan dan sel tumbuhan. Jaringan dapat dikulturkan pada agar padat atau dalam medium hara cair. Jika ditanam dalam agar, jaringan akan membentuk kalus, yaitu massa atau sel-sel yang tak tertata. Kultur agar juga mempergunakan teknik untuk meristem.

Kegunaan utama dari kultur jaringan adalah untuk mendapatkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif singkat, yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Dari teknik kultur jaringan tanaman ini diharapkan juga memperoleh tanaman baru yang bersifat unggul. Secara lebih rinci dan jelas berikut ini akan dibahas secara khusus kegunaan dari kultur jaringan terhadap berbagai ilmu pengetahuan (Hamdan, 2008).

Di dalam memulai melakukan kegiatan kultur jaringan diperlukan ruang dan peralatan. Ukuran ruang yang diperlukan dapat disesuaikan dengan volume aktivitas kultur jaringan yang akan dilakukan. Ruang yang diperlukan untuk kegiatan kultur jaringan yaitu laboratorium yang ideal yang memiliki: 1.) Ruang persiapan yang di dalamnya terdapat timbangan analitik, lemari pendingin, hotplate, mikrowave, oven, pH meter, alat-alat gelas standar (labu takar, pipet volume, erlenmeyer, gelas piala, batang pengaduk dari gelas, dan wadah kultur), alat untuk mencuci (washtaple), lemari untuk alat dan bahan kimia, sentrifuse, fumehood, destilator, dan kereta dorong; 2.) Ruang transfer yang di dalamnya terdapat laminar air flow, dissecting, mikroskop, alat diseksi, lemari tempat penyimpanan alat-alat steril, dan timbangan kecil. 3.) Ruang kultur yang dilengkapi dengan rak kultur dan lampu fluorescent, timer untuk mengatur lama penyinaran, AC untuk mengontrol temperatur, mikroskop binokuler, dan shaker (Barahima, 2011).

Keberhasilan dalam teknologi serta penggunaan metode in vitro terutama disebabkan pengetahuan yang lebih baik tentang kebutuhan hara sel dan jaringan yang dikulturkan. Hara terdiri dari komponen yang utama dan komponen tambahan. Komponen utama meliputi garam mineral, sumber karbon (gula), vitamin dan pengatur tumbuh. Komponen lain seperti senyawa nitrogen organic, berbagi asam organic, metabolit dan ekstak tambahan tidak multak, tetapi dapat menguntungkan ketahan sel dan perbanyakannya (Anonim, 2011).

            Medium yang digunakan untuk kultur jaringan tanaman dapat  berupa medium padat atau cair. Medium padat digunakan untuk menghasilkan kalus yang selanjutkan diinduksi membentuk tanaman yang lengkap, sedangkan medium cair biasanya dugunakan untuk kultur sel. Medium yang diggunakan mengandung lima komponen utama, yaitu senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh dan suuplemen organik (Anonim, 2011).

Pengamatan di Laboratorium:                                                            

TOP CROSS (SILANG PUNCAK)

Silang puncak merupakan persilangan antara suatu galur/kultiva/vaarietas denagan penguji. Pola perkawinan silang puncak melibatkan sejumlah persilangan dari galur atau kultivar yang menggunakan tetua penguji. Tetua jantan digunakan sebagai penguji sedangkan tetua betina (galur, kultivar) yang diuji dapat berupa mandul jantan, self incompatible atau diemaskulasi  sebelum kotak sari pecah. Tanaman yang mampu memberikan informasi jelas tentang sifat yang diinginkan bila dikombinasikan dengan tanaman teruji atau bila ditumbuhkan pada lingkungan berbeda (Stube, 1980; Poespodarsono, 1988).

Menurut Hallauer (1975) silang puncak bertujuan untuk mengurangi jumlah galur yang terlalu besar yang akan diuji untuk membentuk varietas unggul baru hibrida maupun multini hasil tinggi. Silang puncak merupakan salah satu prosedur yang dapat digunakan untuk mengevaluasi galur-galur atau varietas yang potensial untuk dikembangkan lebih lanjut.

Dengan analisis silang puncak akan dapat diperoleh informasi tentang peran gen dan pada saat bersamaan dapat diketahui daya gabung galur-varietas dalam kombinasinya (Singh and Chaudhary, 1997).

Daya gabung dapat digolongkan menjadi dua yaitu daya gabung umum dan daya gabung khusus. Besarnya daya gabung umum dan daya gabung khusus dapat diduga melaui persilangan dialel dan silang puncak. Setiap tetua memiliki perbedaan kemampuan dalam menggabungkan sifat-sifat yang dimilikinya dengan tetua lain. Ragam daya gabung umum tinggi merupakan indikasi adanya kemampuan berkombinasi yang luas dari tetua tersebut. Jika suatu tetua memiliki efek daya gabung umum rendah dan ragam daya gabung umum juga rendah, maka hasil persilangannya tergantung pada efek dan ragam daya gabung umum tetua pasangannya. Ukuran perbedaan kemampuan penggabungan suatu karakter tertentu dari suatu galur dalam kombinasi persilangannya dinyatakan dalam ragam daya gabung khusus. Nilai ragam daya gabung khusus rendah mengindikasikan bahwa galur tersebut berpeluang memberikan penampilan yang merata jika disilangkan dengan sejumlah galur lain. Sedangkan bila ragam daya khusus tinggi, hal ini berarti bahwa suatu galur tersebut berpeluang memberikan penampilan yang lebih baik atau jelek pada kombinasi persilangan (Darlian et al., 1992).

INTERAKSI G X E

Keanekaragaman lingkungan tumbuh pengujian dapat menimbulkan interaksi antar pengaruh genotipe dengan lingkungan (interaksi G X E), sehingga penampilan fenotipe dari suatu genotipe akan bervariasi dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Interaksi genotipe terjadi bila beberapa genotipe akan berubah dengan terjadinya perubahan lingkungan. Genotipe yang menghasilkan nilai tinggi pada suatu lingkungan belum tentu juga dapat menghasilkan nilai yang sama tinggi pada lingkungan yang berbeda (Weber dan Wricke, 1990).

Berdasarkan respon terhadap lingkungan, genotipe tanaman dapat dikelompokkan menjadi dua bagian. Pertama adalah kelompok yang menunjukkan kemampuan beradaptasi pada lingkungan yang luas, berarti interaksi genotipe x lingkungan kecil. Kelompok kedua yaitu kelompok yang berkemampuan untuk beradaptasi sempit. Berperagaan baik pada sesuatu lingkungan dan berperagaan buruk pada lingkungan yang berbeda, berarti interaksi genotipe lingkungannya besar (Sumartono et al., 1992).

*metode AMMI untuk interaksi GXE*

Gauch (1992) mengemukakan bahwa model AMMI merupakan suatu model gabungan dari pengaruh aditif (rataan umum, rataan genotipe, dan rataan lingkungan pada analisis ragam) dan pengaruh muktiplikatif (interaksi genotipe x lingkungan) pada analisis komponen utama.

Dalam teknik analisis varians model AMMI, estimasi stabilitas genotipe didasarkan atas besarnya nilai aksis interaksi GXE dari hasil analisis interaksi komponen utama AIKU (Analisis Interaksi Komponen Utama) atau IPCA (Interaction Principle Component Analysis). Genotipe yang tumbuh dilintas lingkungan pengujian dan memberikan nilai IPCA yang mendekati nol, memberikan indikasi bahwa genotipe tersebut bersifat labil. Jika nilai IPCA sangat jauh dari titik nol menjadi petunjuk bahwa genotipe tersebut memiliki daya adaptasi yang spesifik. Gambaran biplot dari nilai IPCA genotipe terhadap lingkungan dapat memberikan kemudahan identifikasi genotipe yang memenuhi kriteria dalam stabilitas dan adaptibilitas (Cornellius, 1993; Gauch, 1992; Ismail et al., 2003). 

Dampak Perubahan Lingkungan dan Iklim Terhadap Lahan

             Bumi adalah planet tempat tinggal seluruh makhluk hidup beserta isinya. Sebagai tempat tinggal makhluk hidup, bumi tersusun atas beberapa lapisan bumi, bahan-bahan material pembentuk bumi, dan seluruh kekayaan alam yang terkandung di dalamnya. Bentuk permukaan bumi berbeda-beda, mulai dari daratan, lautan, pegunungan, perbukitan, danau, lembah, dan sebagainya. Pembentukan bumi tentunya memerlukan waktu yang sangat lama. Salah satu teori menyatakan bumi terbentuk sejak 5 milyar tahun yang lalu, terjadi tumbukan antara matahari dengan sebuah komet yang menyebabkan sebagian massa matahari terpental ke luar. Massa yang terpental ini menjadi planet.

Dalam perkembangannya, bumi terus mengalami proses secara bertahap hingga terbentuk seperti sekarang ini. Ada beberapa tahap dalam proses pembentukan bumi, awalnya bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau perbedaan unsur. Selanjutnya pembentukan perlapisan struktur bumi yang diawali dengan terjadinya diferensiasi. Material besi yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan bergerak ke permukaan. Bumi terbagi menjadi lima lapisan, yaitu inti dalam, inti luar, mantel dalam, mantel luar, dan kerak bumi. Kerak bumi merupakan bagian permukaan bumi, yang ditempati oleh semua makhluk hidup, terdapat berbagai macam ekosistem didalamnya, apabila terjadi kerusakan yang terjadi di dalam lingkungan ataupun ekosistem maka menyebabkan tidak akan terjadi keseimbangan dalam lingkungan maupun ekosistem makhluk hidup tersebut.

Perubahan lingkungan mempengaruhi berbagai aspek kehidupan. Perubahan yang terjadi pada lingkungan hidup manusia menyebabkan adanya gangguan terhadap keseimbangan karena sebagian dari komponen lingkungan menjadi berkurang fungsinya. Perubahan lingkungan dapat terjadi karena campur tangan manusia dan dapat pula karena faktor alami. Namun pada umumnya manusia lebih banyak menyebabkan kerusakan pada lingkungannya sendiri tanpa ada usaha pelestarian kembali. Manusia menyebabkan suhu bumi menjadi meningkat akibat kegiatan yang dilakukannya, pembakaran hutan dan penggunaan kendaraan bermotor paling banyak menyumbangkan CO₂ sehingga terjadi peningkatan konsentrasi CO₂ di atmosfer hal tersebut tentunya akan meningkat suhu bumi karena karbondioksida merupakan salah satu gas rumah kaca yang dapat memerangkap panas cahaya matahari. Pada Indonesia pembakaran hutan menjadi masalah yang serius bagi wilayah indonesia sendiri maupun bagi wilayah negara tetangganya, asap karena pembakaran hutan dapat menjadi gangguan di negara tetangga dapat meminimkan jarak pandang dan gangguan kesehatan akibatnya dapat merugikan manusia juga akhirnya.

Polusi udara yang terus meningkat pun bisa memicu terjadinya hujan asam, misalnya penggunaan bahan bakar fosil yang akan menjadi masalah bagi atmosfer bumi karena mengandung sifat asam yang meliputi asam sulfat, asam klorida atau nitrat. bahan bakar fosil meliputi batu bara, kendaraan bermotor, pembangkit listrik dan minyak di pabrik. Hujan asam dapat dibedakan menjadi wet deposition dan drag deposition. Drag deposition adalah peristiwa terkenanya benda dan mahluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Hal ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi jenis ini terjadi dekat dari sumber pencemaran. Sedangkan Wet deposition adalah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Jika turun hujan dari awan tadi, maka air hujan yang turun bersifat asam. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi.

Aktifitas manusia yang makin meningkat tersebut menjadikan timbulnya perubahan pada komponen biofisik lingkungan, seperti peningkatan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfir salah satunya gas karbondioksida tadi, yang merupakan penyumbang utama terjadinya pemanasan dan perubahan iklim. Akibat yang paling penting dari proses perubahan iklim adalah timbulnya peristiwa ekstrim seperti kemarau panjang, hujan badai, banjir, atau tanah longsor yang makin sering terjadi dan bahkan semakin besar. Pada umumnya timbulnya peristiwa ekstrim yang ditunjukkan dengan terjadinya penyimpangan iklim yaitu suatu penyimpangan cuaca dan iklim dari kondisi umumnya.

Perubahan iklim yang terjadi akibat fenomena pemanasan global menyebabkan terjadinya perubahan iklim dan siklus hidrologi. Di Indonesia dampak perubahan iklim yang dapat dirasakan saat ini semakin keringnya musim kemarau dan intensitas banjir yang semakin tinggi di muism hujan. Sedangkan dampak yang diberikan untuk pertanian, kegagalan panen dapat terjadi, kegagalan waktu penanaman, perubahan iklim juga dapat menyebabkan bencana alam seperti banjir, dan tanah longsor yang mengakibatkan lahan pertanian menjadi rusak shingga akn berdampak kurangnya ketersediaan bahan pangan dan dikhawatirkan terjadinya kemiskinan.

Dengan berbagai dampak negatif yang ditimbulkan oleh perubahan iklim maupun lingkungan, oleh karena itu perlu dilakukannya upaya pengurangan kerusakan lingkungan atau mitigasi agar perubahan iklim maupun kerusakan lingkungan tidak menjadi semakin parah.Upaya-upaya mitigasi dapat berupa pengurangan pembakaran maupun penebangan hutan, penggunaan teknologi yang ramah lingkungan, usaha reboisasi ataupun penghijauan dan pembentukan hutan asli karena hutan asli dapat menambat 300 ton CO_2. Kesadaran dari manusia itu sendiri juga merupakan hal penting oleh karena itu juga perlu digalakkannya penyuluhan tentang dampak perubahan iklim maupun penyebabnya sehingga dapat diharapkan menjadi penggerak kesadaran antar manusia untuk melakukan hal positif bagi lingkungannya.

berbagai sumber