Pengertian Kultur Jaringan

Apa itu Kultur Jaringan???

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, kelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali. Pada mulanya, orientasi teknik kultur jaringan hanya pada pembuktian teori totipotensi sel. Kemudian teknik kultur jaringan berkembang menjadi sarana penelitian dibidang fisiologi tanaman dan aspek-aspek biokimia tanaman. Dewasa ini, setelah mengalami banyak perkembangan dan penyempurnaan, teknik kultur jaringan telah dipergunakan dalam industri tanaman. 

Perbanyakan mikro merupakan contoh aspek yang menarik dari penerapan kultur jaringan, terutama untuk beberapa jenis tanaman yang biasa diperbanyak secara vegetatif. Perbanyakan mikro, secara umum dapat diartikan sebagai usaha menumbuhkan bagian tanaman dalam media aseptik, dan memperbanyaknya sehingga menghasilkan tanaman sempurna. Tanaman kecil ini kemudian dipindahkan ke media non aseptik. Tujuan pokok penerapan perbanyakan mikro, adalah produksi tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang singkat, terutama untuk varietas-varietas unggul yang baru dihasilkan.

Meristem dan ujung akar tanaman dapat dikultur secara aksenik pada media kultur jaringan khusus untuk menghasilkan satu massa sel yang tidak terdiferensiasi yang dikenal sebagai ‘kalus’ dan dari sepotong kecil bahan kalus ini dapat dihasilkan banyak kalus. Sel-sel individual dari kalus yang dimaserasi seringkali dapat diregenerasi menjadi kalus-kalus baru dengan cara menumbuhkannya pada media khusus. Dari kultur kalus-kalus ini, dapat ditumbuhkan tanaman baru dengan mula-mula mentransfer anakan tumbuhan kedalam pot-pot kecil dan kemudian ke tanah setelah tumbuhan itu teradaptasi denagn lingkunagannya. Teknik ini, yang sudah dikenal sejak tahun 1930 telah mencapai tahap pemakaian komersial dengan menghasilkan klon-klon tanaman yang seragam dalam ciri tertentu seperti bebas dari penyakit yang ditularkan oleh biji, bebas virus, bebas kerusakan karena pembekuan, tahan garam dan memiliki ciri-ciri lain lagi yang tak mungkin diperoleh melaluimetode penangkaran tanaman. Terdapat macam-macam tipe kultur jaringan yang sering dipakai – kultur kalus, kultur suspensi sel, kultur organ, kultur meristem ujung dan kultur protoplas. Dalam hal kultur protoplas, dinding sel dihilangkan dengan lisozim atau enzim pelarut dinding sel yang tepat, dan dikulturkan dalam medium yang cocok, suatu teknik yang memudahkan manipulasi satuan-satuan sel tanpa gangguan dinding sel.

Beberapa contoh penggunaan kultur jaringan dalam pertanian adalah sebagai berikut: Ketela pohon (Manihot utilisima) umumnya dikembangbiakkan dengan menanam sepotong batangnya yang tua (stek) ke dalam tanah. Stek ini diikat menjadi satu dan diangkut dari tempat yang satu ke tempat lain atau dari negara yang satu ke negara lain sehingga menimbulkan masalah karantina karena kuman bibit penyakit mungkin ikut dipindahkan melalui stek ketela pohon. Pusat PertanianTanaman Tropis Internasional (CIAT) dan Institut Pertanian Tropis Internasional (IITA) menangkar varietas ketela pohon yang baru yang memiliki resistansi terhadap penyakit dan hama dan mengembangkan suatu galur bebas penyakit melalui kultur meristem untuk dikirimkan dalam kondisi aseptik ke negara-negara Afrika. CIAT juga telah memiliki plasma nutfah ketela pohon in vitro dengan tambahan 700 kultur meristem dalam bank. Demikian pula tanaman haploid telah dikembangkan dari kepala sari (kultur kepala sari) dan tanaman homozigot telah dihasilkan dalam satu generasi, suatu proses yang dengan metode penangkaran tanaman secara konvensional membutuhkan lima atau enam generasi. 

Institut Riset Padi Internasional (IRRI) memperoleh varian padi yang tahan garam yaitu varietas Taichung 65 melalui teknik kultur jarinagn dengan panen 20% lebih tinggi daripada induknya yang paling cocok untuk kondisi yang banyak garam. IRRI juga mengembangkan galur-galur dari varietas Taichung 65 yang dapat mengatasi keracunan aluminium. Di Asia, karena rendahnya temperatur di permukaan yang tinggi tempat pembudidayaan tanaman padi, hasil panen biasanya rendah. Dengan teknik kultur kepala sari, IRRI telah berusaha mengembangkan galur padi yang tahan dingin. Anakan tumbuhan dan umbi kentang yang bebas penyakit dapat dikembangkan dengan teknologi kultur jaringan. Institut Riset Internasional untuk Tanaman Budi Daya Tropis Setengah Kering (ICRISAT) menggunakan kultur meristem untuk menghasilkan plasma nutfah kacang tanah yang bebas penyakit. Institut Riset Pertanian India (IARI) telah berhasil mengatasi masalah mengganggu yaitu kemandulan pepaya (Carica papaya) jantan dengan teknik kultur jaringan.

Azolla merupakan paku air yang berhasil dipakai sebagai pemasok nitrogen dalam budidaya padi karena sistem ini memfiksasi nitrogen melalui alga Anabaena azollae yang menghuni dedaunannya. Menurut Dr.M.S Swaminathan, Direktur Jendral IRRI, teknik fusi protoplasma dan generasi sel hibrid dapat digunakan untuk menyilang suatu Azolla yang memiliki hasil panen rendah tetapi toleran terhadap temperatur tinggi dengan Azolla yang memiliki hasil panen tinggi tetapi mempunyai iklim dingin.Apabila hal ini dapat dicapai, galur-galur Azolla dapat digunakan sehingga menghasilkan 400kg N/ha disawah-sawah daerah tropis bertemperatur tinggi. Di daerah terjadinya fiksasi nitrogen secara biologi, kemungkinan untuk mengeksploitasi jaringan dan teknik kultur sel tetap terbuka. Bakteri pemfiksasi nitrogen dan alga hijau biru dapat dipaksa masuk kedalam protoplas yang terpisah atau kalus dan dapat diregenerasi anakan tumbuhan. Tanaman yang berkembang dari kultur kalus semacam itu dengan bakteri pemfiksasi nitrogen mungkin dapat berkembang menjadi tanaman pemfiksasi nitrogen. Kloroplas dapat dibuat sedemikian sehingga dimasuki alga hijau biru pemfiksasi nitrogen. Salah satu hambatan utama terhadap usaha ini adalah halangan fisiologi antara protoplas suatu eukariot dan protoplas prokariot. Eksperimen sedang dilaksanakan untuk mentransfer gen-gen nif dari prokariot sederhana (Klebsiella pneumoniae) ke eukariot sederhana (Saccharomyces cerevisiae). Hasil yang sudah dicapai sampai saat sekarang menunjukkan bahwa sementara operon nif telah dikeluarkan dari bakteri dan dimasukkan ke sel khamir, maka ekspresi dari ciri yang diharapkan, yaitu fiksasi nitrogen atau kegiatan nitrogenase tidak berhasil dicapai yang lebih baik mengenai langkah-langkah fisiologis yang diperlukan agar kegiatan nitrogenase dapat diekspresikan oleh sel khamir rekombinan. Hal ini menjadi prasarat untuk mencapai tujuan yang diharapkan yaitu mentransfer nif ke spesies tanaman yang lebih tinggi. 

Di India, teknik kultur jaringan telah digunakan secara memuaskan untuk mengembanggbiakkan secara cepat kultivar-kultivar elite tebu, kunir, jahe, karet, mustard, cardamom, jeruk, nenas, delima, almond, pisang, apel, Dioscorea, Bougenvillea, jati, bambu, sandal, eucalyptus, mawar dan pinus. Perkembangbiakkan lewat kultur jaringan menjamin pelestarian spesies-spesies yang hampir punah dan bebas dari penyakit.