Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial). Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena itu teknik ini sering kali disebut kultur in vitro, sebagai lawan dari in vivo. Dikatakan in vitro (bahasa Latin, berarti "di dalam kaca") karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan Petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Kultur jaringan secara teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia) namun masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu. Kultur jaringan pertama kali dilakukan oleh F.C. Steword, ahli fisiologi tumbuhan Amerika Serikat.
Proses membiakkan tanaman dengan kultur jaringan terdiri dari tiga angkah utama yaitu:
``Langkah I, yaitu inisiasi ( penanaman bagian tmbuhan yang akan dibiakkan dalam medium yang steril.
``Langkah II, yaitu multiplikasi ( pembiakkan atau perbanyakan jaringan pokok. Ditanam dalam medium pertumbuhan dan diberi zat pengatur tumbyh yang dapat memacu pertumbuhan batang.
``Langkah III, yaitu Pengakaran . pada langkah ini diberi hormon yang memacu pertumbuhan akar dan pertumbuhan akar secara sempurna.
----------Tipe – tipe kultur lain (I)-------------------
Teknik kultur jaringan selain perbanyakan mikro umumnya memerlukan pelaksanaan yang lebih canggih tapi memberi keuntungan yang lebih besar di masa depan. Beberapa teknik sudah menjadi alat berharga untuk mengeliminai penyakit dan perbaikan tanaman, termasuk ‘rekayasa genetika’
### 7.1. Kultur Meristem
Istilah meristem seringkali digunakan untuk menyebutkan ujung tunas dari tunas apikal atau lateral. Meristem sebenarnya adalah apikal dome dengan primordia daun terkecil, biasanya berdiameter kurang dari 2 mm.
Keuntungan penggunaan meristem adalah kemungkinan besar bebas dari pathogen internal (misalnya untuk eradikasi virus) dan meminimalisasi terjadinya variasi kimera pada kultur. Kerugian utamana adalah sangat rentan terhadap kerusakan dan memerlukan pengerjaan yang sangat detil/teliti di bawah mikroskop. Prasyarat kultur sama dengan eksplan yang lebih besar, hanya ketidakberhasilan kultur awal mungkin cukup tinggi.
Berikut aplikasi kultur meristem secara umum:
1. Produksi tanaman bebas virus
2. Produksi massal genotype dengan karakteristik yang diinginkan
3. Memfasilitasi pertukaran eksplan antar lokasi (produksi bahan tanaman yang bersih)
4. Cryopreservation (penyimpanan pada suhu -198oC) atau konservasi plasma nutfah secara in vitro (paper penyimpanan in vitro)
### 7.2. Kultur kalus
Dalam perbanyakan mikro, produksi kalus biasanya dihindari karena dapat menimbulkan variasi dan, terutama pada zona perakaran, mengakibatkan diskontinyuitas dengan sitem berkas pengangkut utama. Kadang – kadang eksplan menghasilkan kalus, bukan tunas baru, khususnya jika diberikan hormon dengan konsentrasi tinggi pada media. Dalam hal lain, kalus sengaja diinduksi karena potensinya untuk produksi massal plantlet baru. Faktor pembatasnya adalah sulitnya menginduksi inisiasi tunas baru, terutama pada tanaman berkayu dan tingginya kejadian mutasi somatik.
Potensi terbesar penggunaan kultur kalus adalah dimana sel –sel kalus dapat dipisahkan dan diinduksi untuk berdiferensiasi menjadi embrio somatic. Secara morphologi, embryo ini mirip dengan yang ada pada biji, tapi tidak seperti embrio biji, mereka secara genetik bersifat identik dengan tanaman tetua, jadi, segregasi seksual materi genetik tidak terjadi. Karena 1 milimeter kalus berisi ribuan sel, masing – masing memiliki kemampuan untuk membentuk embrio, sehingga kecepatan multiplikasi sangat tinggi.
Kultur kalus dapat dilakukan pada media cair dan embrio berkembang sebagai individu terpisah, sehingga penanganan kultur relatif mudah.
Animasi kultur kalus wortel
Berikut secara umum aplikasi kultur kalus :
1. Dalam beberapa hal, perlu fase pertumbuhan kalus sebelum regenerasi via somatic embryogenesis atau organogenesis
2. Untuk menghasilkan varian somaklonal (genetic atau epigenetic)
3. Sebagai bahan awal kultur protoplast dan kultur suspensi and suspension cultures
4. Untuk produksi metabolit sekunder
5. Digunakan untuk seleksi in vitro
-----------------Tipe – tipe kultur lain (II)-----------------
### 8.1. Suspensi sel
Ini merupakan hasil dari kultur kalus, dimana kalus biasanya didefinisikan untuk kumpulan sel – sel yang belum berdiferensiasi, jika ini dipisahkan dalam kultur cair maka disebut kultur suspensi.
Kultur suspensi sel dapat dimanfaatkan untuk memproduksi suatu zat langsung dari sel tanpa membentuk tanaman lengkap baru. Zat - zat bisa meliputi massa sel atau ekstrak bahan kimia. Kultur seperti ini serupa dengan kultur mikroorganisme. Sel – sel yang digunakan dapat direkayasa secara genetik untuk meningkatkan sintesa zat tertentu
.
###8.2. Kultur protoplas
Ini merupakan langkah lanjutan dari kultur suspensi sel dimana dinding sel dari sel – sel yang disuspensikan, dihilangkan dengan menggunakan enzyme untuk mencerna selulosa sehingga didapatkan protoplasma, yaitu isi sel yang dikelilingi oleh memban semipermeabel. Dengan penghilangan dinding sel, materi asing dapat dimasukkan, termasuk materi genetik dasar DNA dan RNA, atau mefusikan sel–sel dari spesies–spesies yang sepenuhnya berbeda.
Aplikasi teknik ini masih terbatas, meliputi :
a) Menggabungkan genome untuk menghasilkan hibrida somatic, hibrida asimetrik atau cybrid
b) Produksi rekombinan organel
c) mentransfer cytoplasmic male sterility
------------------Tipe–tipe kultur lain (III)-----------------
### 9.1. Kultur anther dan pollen
Produksi kalus dan embryo somatic dari kultur anther dan pollen telah berhasil dilakukan pada berbagai spesies. Yang menarik disini adalah produksi embrio haploid, yaitu embrio yang hanya memiliki 1 set dari pasangan kromosom normal. Ini dihasilkan dari jaringan gametofitik pada anther. Jumlah kromosom dapat digandakan kembali dengan pemberian bahan kimia seperti colchicines, dan tanaman yang dihasilkan akan memiliki pasangan kromosom identik, homozygote dan karenanya ‘true to type’. (animasi kultur anther; power point kultur haploid)
Aplikasi kultur anther dan pollen antara lain:
a) Produksi tanaman haploid
b) Produksi galur diploid homozygote melalui penggandaan kromosom, sehingga mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan galur inbred.
c) Menemukan mutasi atau fenotip resesif.
### 9.2. Kultur embrio
Kultur embrio belum matang yang diambil dari biji memiliki 2 macam aplikasi. Dalam beberapa hal, incompatibilitas antar spesies atau kultivar yang timbul setelah pembentukan embrio akan menyebabkan aborsi embrio. Embryo seperti ini dapat diselamatkan dengan cara mengkulturkan embrio yang belum matang dan menumbuhkannya pada media kultur yang sesuai. Aplikasi lain kultur embrio adalah untuk menyelamatkan embrio yang sudah matang agar tidak mati akibat serangan hama dan penyakit. (link ke power point kultur embrio)
###9.3. Kultur spora paku
Kultur spora paku in vitro sebenarnya bukanlah kultur jaringan tapi lebih berarti penumbuhan spora pada kondisi terkontrol, kondisi steril. Kultur ini memberi kondisi pertumbuhan yang ideal tapi pola pertumbuhannya sama dengan kondisi alami.
By putri n tEam
Label: bioteknologi Modern
0 komentar:
Posting Komentar