LTM 1 – Kultur Kultur Sel Nama
: Naya Prakasita Putri
NPM
: 1506675636
Kelompok
:3
Tanggal Dikumpulkan: 28/02/2017 Paraf Asisten:
Topik Pemicu: Pengembangan Kultur Sel dalam Era Kemajuan Bioteknologi
I.
Outline 1. Aplikasi Kultur Jaringan 1.1 Mikropropagasi 1.2 Produksi Tanaman dengan Sifat Genetik Berbeda 1.3 Pemusnahan Virus dan Tumor pada Tumbuhan 1.4 Peningkatan Kualitas Tanaman 1.5 Produksi Biokimia Menguntungkan 1.6 Menjaga Susunan Genetik Tanaman
II. Pembahasan 1.
Aplikasi Kultur Jaringan Kultur jaringan biasanya dimanfaatkan dalam teknologi untuk mengembangkan ilmu tumbuh-tumbuhan, perhutanan, dan hortikultura. Berikut adalah contoh beberapa aplikasi kultur jaringan yang sering dilakukan. 1.1 Mikropropagasi Mikropropagasi adalah teknik regenerasi tumbuhan utuh melalui kultur jaringan secara in vitro. vitro. Teknik ini ditandai dengan massa kalus yang dari suatu eksplan bagian tanaman hidup dan dalam waktu dan ruang yang minimal, dapat menghasilkan tanaman berjumlah besar. Setiap bagian kalus dapat menghasilkan hingga ratusan tanaman baru. Keuntungan yang paling dicari dari mikropropagasi adalah jumlah tanaman baru yang sangat besar. Selain itu dapat juga menggunakan kultur suspensi yang dapat menghasilkan
sel agregat dengan lebih cepat, relatif terhadap jaringan kalus. Pembudidaya tanaman tidak lagi dibatasi oleh musim untuk memproduksi banyak tanaman. Salah satu budidaya tanaman melalui teknik mikropropagasi yaitu pisang ( Musa spp. AAA). Sebagai salah satu tanaman yang buahnya paling banyak dikonsumsi, dibutuhkan teknik membudidayakan pisang agar bisa
mendapatkan jumlah tanaman yang besar dalam waktu singkat. Budidaya pisang melalui metode mikropropagasi dapat menghasilkan anakan yang bebas dari virus, menghasilkan hingga satu juta anakan dalam satu tahun, siklus pertunasan yang sangat singkat (2-6 minggu), dengan jumlah anakan yang bertambah secara eksponensial di setiap siklus tanpa dipengaruhi musim. Gambar 1. Diagram Budidaya Pisang ( Musa spp.) dengan Mikropropagasi. (sumber: http://www.agnet.org)
1.2 Produksi Tanaman dengan Sifat Genetik Berbeda Pada beberapa kultur kalus, ada kecenderungan besar bahwa jaringan kalus akan menghasilkan subkultur yang memiliki jumlah kromosom bervariasi. Hal ini dapat disebabkan oleh perbedaan ploidi dan sifat genetik
tanaman serta adanya kondisi kultur yang dapat memunculkan perbedaan pada anakan. Ketidakstabilan kromosom pada sel yang dikultur berperan besar pada proses poliploidisasi tanaman. Kultur jaringan terbukti dapat menimbulkan variasi yang luas dengan potensi besar dalam peningkatan kualitas tanaman tanpa melalui mutasi maupun hibridisasi yang lebih kompleks. Tanaman yang berbeda-beda tersebut dapat memperlihatkan sifat yang berguna seperti ketahanan terhadap penyakit tertentu, ketahanan terhadap herbisida, toleransi akan stres lingkungan, dan lain sebagainya. Terlebih lagi, pembudidaya tanaman dapat memanfaatkan variasi-variasi tersebut untuk kemudian dibudidayakan kembali sehingga mendapatkan sifat yang paling menguntungkan. 1.3 Pemusnahan Virus dan Tumor pada Tumbuhan Tumbuhan yang dikembangbiakkan dengan metode kultur jaringan meristem dapat terbebas dari infeksi virus karena jaringan meristem apikal tumbuhan umumnya hanya memiliki konsentrasi keberadaan virus yang rendah. Hal ini disebabkan karena virus bergerak melalui sistem vaskular, yang pada jaringan meristem hanya terdapat sedikit. Selain itu aktivitas metabolisme pada jaringan meristem sangat berfokus pada pembelahan sehingga proses replikasi virus terhambat. Tidak hanya virus, tetapi kultur jaringan meristem juga dapat mencegah infeksi dari viroid, mikoplasma, bakteri dan jamur. Tumbuhan yang biasanya dibudidayakan dengan kultur jaringan untuk mengurangi infeksi virus adalah tanaman hias seperti bunga tangkai yang harus dijual dalam kondisi sempurna. Selain itu pada bidang agrikultur, infeksi virus dapat mengurangi yield produksi secara signifikan sehingga varietas tanaman tersebut tidak dapat dimanfaatkan secara komersil lagi. 1.4 Peningkatan Kualitas Tanaman Kultur embrio dapat bermanfaat dalam propagasi tanaman anggrek, di mana hasilnya adalah siklus budidaya yang lebih singkat serta mengatasi waktu dormansi bibit. Pada kultur meristem, jaringan meristem apikal dikultur secara in vitro sehingga dapat menghasilkan anakan yang bebas virus serta mampu bertahan dalam penyimpanan yang lama dengan dibekukan. Kultur anther dan pollen memiliki potensi aplikasi pada budidaya tanaman untuk memproduksi tanaman haploid serta homozigot diploid. Kultur ini dapat dilakukan sepanjang tahun. Kultur protoplas dan hibridisasi
somatik memiliki potensi yang sangat besar pula, tetapi saat ini hanya terbatas pada beberapa spesies saja. Pendekatan yang paling menarik adalah melalui mutasi pada kultur jaringan sehingga menghasilkan perubahan sifat yang permanen, dan biasanya paling menguntungkan secara finansial. Mutasi yang dimaksud adalah ketahanan terhadap penyakit, peningkatan kualitas nutrisi, adaptasi tanaman dalam lingkungan stress, dan meningkatkan biosintesis produk tanaman untuk kebutuhan kesehatan maupun industri. 1.5 Produksi Biokimia Menguntungkan Selain untuk makanan, manusia membutuhkan tanaman untuk dijadikan obat, pigmen, vitamin, hormon, agen peguat rasa, lateks dan tannin. Jika hampir semua sel somatik tanaman bersifat totipoten, maka pembuatan kultur sel dari tanaman yang memproduksi suatu senyawa biokimia alami dapat dilakukan agar kultur tersebut memproduksi senyawa secara in vitro. Sejak tahun 1956, kultur sel melakukan pendekatan untuk mendapatkan sel dengan yield produk yang tinggi, sehingga dapat meningkatkan efisiensi baik dengan memberikan prekursor tertentu hingga memanipulasi mekanisme biosintesis kultur. Beberapa contoh senyawa biokimia yang sudah pernah dibudidaya adalah jenis alkaloid seperti nikotin, atropin, efedrin, kafein dan kodein serta seluruh prekursor dan derivatnya. Selain itu produksi glikosida kardiak, steroid, benzokinon, lateks, fenolik, antosianin, agen anti-tumor, antimikroba dan berbagai perisa dan bau juga sudah pernah ditemukan. 1.6 Menjaga Susunan Genetik Tanaman Seiring dengan terus bertambahnya varietas tanaman di bidang agrikultur, kultivar primitif yang memiliki diversitas genetik tinggi tergantikan oleh kultivar yang memiliki diversitas genetik lebih sempit. Di masa depan mungkin saja budidaya terhambat oleh adanya basis genetik yang semakin kecil. Maka dari itulah penyimpanan germplasma (kombinasi gen untuk budidaya) dilakukan untuk mencegah berkurangnya keberagaman genetik pada tanaman. Secara alami. Germplasma disimpan dalam bentuk biji karena hanya membutuhkan ruang yang sempit dan dapat bertahan hingga sekian tahun. tetapi ada pula spesies terutama umbi-umbian yang biasanya dipropagasi secara vegetatif, seperti kentang, ubi, dan singkong. Dulu tanaman-tanaman ini tidak bisa dijaga keberagaman genetiknya dengan teknik konvensional,
tetapi dengan kultur jaringan modern maka germplasma dapat dipertahankan sehingga mengkombinasikan kemungkinan pemusnahan penyakit sekaligus multiplikasi yang cepat. Kultur jaringan wortel, asparagus, dan tomat dalam nitrogen cair juga sudah dilakukan untuk menjaga keberagaman varietasnya.
III. Daftar Pustaka Anonim. Meristem Culture. [ONLINE] Tersedia: http://www.gmocompass.org/eng/glossary/134.meristem_culture.html (Diakses 26 Februari 2017) Anonim. Shoot-Tip and Meristem Culture. [ONLINE] Tersedia: http://www.agriinfo.in/default.aspx?page=topic&superid=3&topicid=1914 (Diakses 26 Februari 2017) Kumar, Srinibas. Principal Applications of Plant Tissue Culture in Plant Science. [ONLINE] Tersedia: http://www.biologydiscussion.com/plants/plant-tissueculture/principal-applications-of-plant-tissue-culture-in-plant-science/14819 (Diakses 26 Februari 2017) M.D., Al-Amin., et al. 2009. In-vitro Micropropagation of Banana (Musa spp.). Bangladesh J. Agril. Res. 34(4) : 645-659. [ONLINE] Tersedia: www.banglajol.info/index.php/BJAR/article/download/5840/4588 (Diakses 26 Februari 2017)
