7 Teknik Kultur Jaringan dan Manfaatnya yang Perlu Diketahui

Kultur jaringan adalah teknik menumbuhkan sel, jaringan atau organ di laboratorium pada media buatan yang mengandung nutrisi dan steril untuk mendapatkan tanaman utuh. Kondisi steril merupakan syarat mutlak keberhasilan dari kultur jaringan tersebut.

Menurut penjelasan di buku “Kultur Jaringan Tanaman”, berdasarkan pada teori totipotensi sel yang menyatakan bahwa setiap sel memiliki kapasitas untuk beregenerasi membentuk tanaman secara utuh.

Tanaman yang terbentuk dari perkembangbiakan vegetatif ini memiliki sifat yang identik dengan induknya dan disebut sebagai plantet. Metode perbanyakan dengan cara ini bisa menghasilkan banyak tanaman.

Cara perbanyakan ini juga disebut sebagai perbanyakan mikropropagasi atau perbanyakan mikro. Jika dibandingkan dengan perbanyakan vegetatif lainnya seperti stek, cangkok, sambung, dan okulasi, perbanyakan kultur jaringan memiliki beberapa keunggulan seperti berikut:

1. Bahan tanam awal sangat kecil namun menghasilkan anakan yang lebih jauh.
2. Lebih efisien untuk tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi.
3. Memiliki sifat identik dengan induknya, jadi sangat cocok untuk mengembangkan tanaman yang bersifat unggul.

Sementara itu, kekurangan dari perbanyakan tanaman menggunakan teknik kultur jaringan yaitu:

1. Biaya yang dibutuhkan mahal.
2. Perbanyakan hanya bisa dilakukan oleh tenaga ahli dan dilakukan di laboratorium yang aseptik.
3. Ukuran tanaman sangat kecil, biasanya sekitar kurang ≤ 1 mm untuk kultur meristem.

Manfaat Kultur Jaringan

Perbanyakan vegetatif dengan cara ini memberikan beberapa manfaat diberbagai bidang. Mengutip dari bahasa ajar “Kultur Jaringan” oleh Dr. Marona Silalahi, M.Si, berikut manfaat dari perbanyakan kultur jaringan.

1. Bidang Pertanian

Kultur jaringan di bidang pertanian banyak digunakan untuk menyediakan bibit tanaman dalam jumlah besar. Selain itu, tanaman hasil kultur jaringan juga dimanfaatkan untuk menghasilkan tanaman dengan bibit unggul, bebas hama penyakit, dan berguna untuk memperbaiki sifat tanaman.

Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan menggunakan fusi protoplasma. Teknik ini merupakan penggabungan protoplasma tanaman untuk menghasilkan sifat yang diinginkan.

Selain menggunakan fusi protoplasma, perbaikan sifat juga bisa dilakukan menggunakan transfer gen. Cara ini dilakukan dengan bantuan Agobacterium tumifiens yang memungkinkan terjadinya perakitan gen tanaman sesuai yang dibutuhkan.

2. Bidang Kesehatan

Teknik kultur jaringan juga efisien untuk menghasilkan metabolit sekunder yang berguna sebagai obat. Metode ini cukup efektif untuk memodifikasi media, zat pengatur tumbuh, dan sumber karbo untuk mendapatkan metabolit sekunder yang diinginkan.

Dalam bidang kesehatan, teknik mikropropagasi juga digunakan untuk memproduksi alkaloid. Dengan teknik ini, produk yang dihasilkan bisa diatur dengan mudah, kualitas dan kuantitasnya lebih konsisten, dan biayanya relatif kecil.

3. Untuk Konservasi

Perbanyakan mikro ini juga berguna untuk konservasi ex-situ beberapa tanaman yang terancam punah. Penerapan teknik konservasi ini dapat dilakukan melalui penyimpanan jangka pendek, penyimpnan pertumbuhan niminal, dan penyimpanan jangka panjang.

Teknik Kultur Jaringan

Teknik kultur jaringan jika dilihat dari bahan eksplan yang digunakan terbagi menjadi tujuh tipe. Mengutip dari buku “Kultur Jaringan Tanaman”, berikut penjelasannya.

1. Kultur Meristem

Meristem merupakan bagian tanaman yang selnya bersifat meristematik dan aktif membelah. Dalam teknik kultur jaringan, meristem ujung tunas biasanya digunakan sebagai bahan eksplan. Kultur meristem ini umumnya menggnakan bahan eksplan sangat kecil.

Dengan menggunakan kultur meristem ini maka memungkinkan anakan yang diperoleh lebih stabil dibandingkan melalaui fase kalus. Produksi tanaman tersebut juga bebas fitur. Contoh kultur jaringan ini biasanya diterapkan pada tanaman kentang, tebu, pisang, dan apel.

2. Kultur Ujung Tunas

Teknik perbanyakan mikro ini biasanya menggunakan eksplan bahal tunas apikal yang ukurannya sekitar 3-20 mm. Bahan yang digunakan biasanya disertai dengan primordia daun dan jaringan pembuluh.

3. Kultur Embrio

Kultur embrio adalah mengkultur embrio zigotik secara in vitro. Embrio zigotik ini diperoleh dari hasil fertilasi antara sel telur dengan inti sel sperma yang terjadi saat fertilisasi gandi tanaman angiospermae.

4. Kultur dan Fusi Protoplasma

Protoplasma merupakan sel yang bisa dipisahkan dari dinding selnya secara enzimatik maupaun mekanik. Isolasi protoplasma dan kultur protoplasme ini menjadi dasar dari fusi protoplasma atau hibridisasi in vitro dari dua tanaman induk yang memiliki sifat unggul.

Fusi protoplasma terjadi akibat adanya ketidakcocokan pada persilangan buatan konvensional di lapangan sehingga gagal membentuk embrio baru. Hasil dari fusi protoplasma ini akan ditumbuhkan menjadi tanaman utuh yang memiliki sifat dari induk protoplasme tersebut.

Teknik ini memungkin terjadinya persilangan antara dua tanaman yang memiliki kekerabatan jauh. Dimana kondisi tersebut sulit dilakukan persilangan secara konvensional.

5. Kultur Mikrospora

Mikrospora adalah sel kelamin jantang pada tanaman angiospermae dan bisa didapatkan di bunga tanaman yang masih kuncup. Secara alami, mikrospora akan berkembang menjadi serbuk sari yang berperan dalam perkembangbiakan generatif.

Serbuk sari ini nantinya akan menjadi inti sperma 1 dan 2 pada penyerbukan ganda tanaman angiospermae. Namun pada kultur mikrospora, bagian ini dibelokkan arah perkembangannya menjadi embrio bukan serbuk sari.

6. Kultur Kalus dan Kultus Suspensi

Kalus adalah kumpulan sel yang berlum terdiferensiasi. Kalus terbentuk pada bekas luka organ tanaman. Secara in vitro kalus akan terentuk pada irisan atau luka dari organ yang dikulturkan. Namun untuk beberapa tanaman, kalus terbentuk pada bagian interior.

Pembentukan kalus akan terjadi apabila eksplan ditanam pada media yang mengandung 2,4 D. kalus juga merupakan bahan stok untuk teknik kultur suspensi.

Pada kultur suspensi, kalus yang terbentuk akan diambil dan dikulturkan di media cair. Sehingga nantinya akan terbentuk kultur cari. Kalus yang remah akan mudah dilebas dan membentuk kultur sel.

Pada perbanyakan melalui kultur in vitro, kultur sel digunakan dalam embriogenesis secara tidak langsung. Namun beberapa penelitian menyebutkan bahwa anakan hasil kultur sel secara geneik memiliki sifat yang kurang stabil. Maka dari itu, teknik kultur jaringan ini jarang digunakan.

7. Kultur Biji

Teknik kultur biji dilakukan untuk tanaman yang bijinya tidak bisa dikecambahkan secara eks vitro. Metode ini juga bisa dilakukan untuk tanaman yang persentasi perkecambahannya sangat rendah. biasanya dilakuakn pada tanaman yang bijinya berukuran kecil dan jumlahnya sedikit atau biji tanpa endosperm. Contohnya biji tanaman anggrek.