Categories: Tumbuhan

Pengertian Totipotensi dan Kultur Jaringan

Teori totipotensi dikembangkan oleh seorang ahli bernama G.Heberland pada tahun 1898. Beliau adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman.Namun Pada tahun 1969, seorang ahli bernama F.C. Steward yang

Adapun percobaan pada tanaman wortel dengan totipotensi sel akan terbentuk individu baru yang menempuh beberapa tahapan yaitu pada bagian bagian tumbuhan jaringan floem akar pada tanaman wortel kemudian dipotong kecil-kecil masing-masing 2mg lalu ditumbuhkan dengan menggunakan media bernutrien. Ketika sel-sel mengalami pembelahan, maka akan terbentuk kalus. Kalus kemudian dipisahkan ke dalam media nutrisi. Lalu kalus tersebut membelah diri kemudian membentuk embrio. Akhirnya terbentuklah tanaman baru. Adapun kalus adalah suatu kumpulan sel yang terjadi dari sel-sel jaringan awal yang membelah secara terus menerus namun belum terdiferensiasi.

Totipotensi Menurut para ahli

Teori totipotensi sel (Total Genetic Potential),artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti sel zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berdiferensiasi menjadi tanaman lengkap. Dengan demikian,pengertian totipotensi adalah kemampuan setiap sel tumbuhan untuk membentuk individu baru yang sempurna. Jadi, sifat totipotensi ini pada jaringan tumbuhan dimanfaatkan untuk memperoleh keturunan secara seragam dalam jumlah banyak serta terjadi dengan cepat.Karena sel-sel pada tumbuhan bersifat totipotensi yakni memiliki potensi penuh maka hal itu dapat mempertahankan potensi zigot untuk melakukan pembentukan pada semua bagian organisme secara matang.Selain satu bagian pada tanaman dapat dilakukan kloning menjadi tanaman identik dengan metode genetik.

Kultur Jaringan

Dari usaha tanaman membentuk individu baru maka hal itu disebut prinsip kultur sel atau kultur jaringan. Prinsip kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker pada tahun 1954. Prinsip kultur jaringan ini memiliki kesamaan prinsip dengan perkembangan perkembangbiakan tumbuhan secara vegetatif khususnya metode setek karena pada metode setek bagian tumbuhan yang telah dipotongkan tumbuh menjadi satu individu baru. Namun perbedaannya, pada metode kultur jaringan harus memang benar-benar memperhatikan sterilitasi alat dan bahan pada saat akan menerapkan totipotensi pada tumbuhan. Kultur jaringan juga dapat menyediakan protoplasma sel somatik dan sel generatif (misalnya polen) untuk bahan transfer gen dalam pembentukan sel transgenik.

Adapun keuntungan menggunakan kultur jaringan yaitu:

Kita bebas menentukan bagian mana pada tumbuhan yang akan dikultur
Cenderung memakan relative singkat
Tidak harus menggunakan ruangan yang luas
Dapat menghasilkan jumlah tanaman yang baru dari satu jenis tanaman dengan cepat

Jenis-Jenis Teknik Kultur Jaringan

Meristem culture,yakni kultur jaringan yang menggunakan bagian tanaman dari jaringan muda atau meristem
Pollen atau Anther culture,yakni teknik kultur jaringan dengan menggunakan bagian tanaman berupa benang sari atau serbuk sari (baca : fungsi benang sari pada tumbuhan)
Chloroplast culture, yakni teknik kultur jaringan menggunakan kloroplas untuk keperluan memperbaiki sifat tanaman melalui pembuatn varietas baru
Somatic cross atau persilangan protoplasma, yakni persilangan dua macam protoplasma menjadi satu,kemudian dibudidayakan sehingga dihasilkan tanaman yang mempunyai sifat baru.

Secara umum,tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

Pembuatan media – 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. Ada dua penggolongan media tumbuh yakni media padat dan media cair. Media padat pada umumnya berupa padatan gel seperti agar. Nutrisi dicampurkan pada agar. Sedangkan media cair adalah nutrisi yang dilarutkan di air. Media cair dapat bersifat tenang atau dalam kondisi selalu bergerak, tergantung kebutuhan.
Insiasi – Insiasi adalah pengambilan eksplan atau inokulum dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas. Inokulum dapat diambil dari potongan yang berasal dari kecambah atau jaringan tanaman dewasa yang mengandung jaringan meristem. (Kartha,1975;Yoeman,1973).
Sterilisasi – Sterilisasi merupakan segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilasasi juga dilakukan terhadap peralatan,yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.
Multiplikasi – Multiplikasi merupakan kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami eksplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.
Pengakaran – Pengakaran merupakan fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).
Aklimatisasi – Aklimatisasi merupakam kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke kultur pot atau bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.

Tanaman-tanaman yang telah berhasil diperbanyak dengan cara kultur jaringan yakni tanaman hias (misalnya: anggrek dan mawar),tanaman obat (misal: purwoceng dan bidaraupas), tanaman berkayu (misal: jati dancendana), serta tanaman buah-buahan (misalnya:pisang dan manggis). Sedangkan perbaikan tanaman melalui keragaman somaklonal telah menghasilkan beberapa nomor tanaman potensial, seperti nilam dengan kadar minyak lebih tinggi, padi dan kedelai tahan alumunium, padi tahan kekeringan, dan pisang tahan layu Fusarium (masih dalam pengujian).

Baca juga artikel biologi lainnya yang masih berhubungan dengan tumbuhan :