Jumat, 23 Maret 2012

MACAM-MACAM MEDIA KULTUR JARINGAN



           Media merupakan faktor utama dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Keberhasilan perbanyakan dan perkembangbiakan tanaman dengan metode kultur jaringan secara umum sangat tergantung pada jenis media. Media tumbuh pada kultur jaringan sangat besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan perkembangan eksplan serta bibit yang dihasilkannya. Oleh karena itu, macam-macam media kultur jaringan telah ditemukan sehingga jumlahnya cukup banyak. Nama-nama media tumbuh untuk eksplan ini biasanya sesuai dengan nama penemunya. Media tumbuh untuk eksplan berisi kualitatif komponen bahan kimia yang hampir sama, hanya agak berbeda dalam besarnya kadar untuk tiap-tiap persenyawaan.
Media yang digunakan biasanya berupa garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu diperlukan juga bahan tambahan seperti agar-agar, gula, arang aktif, bahan organik dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenis maupun jumlahnya. Medium yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Medium yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf agar tidak terjadi kontaminasi dari bakteri maupun cendawan. Komposisi media yang digunakan dalam kultur jaringan dapat berbeda jenis dan konsentrasinya. Perbedaan komposisi media dapat mengakibatkan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan eksplan yang ditumbuhkan secara invitro.
Formulasi media kultur jaringan pertama kali dibuat berdasarkan komposisi larutan yang digunakan untuk hidroponik, khususnya komposisi unsur-unsur makronya. Unsur-unsur hara diberikan dalam bentuk garam-garam anorganik. Koposisis media dan perkembangan formulasinya didasarkan pada jenis jaringan, organ dan tanaman yang digunakan serta pendekatan dari masing-masing peneliti. Beberapa jenis sensitif terhadap konsentrasi senyawa makro tinggi atau membutuhkan zat pengatur tertentu untuk pertumbuhannya. Pada periode tahun 1930an, formulasi media terutama ditujukan untuk menumbuhkan akar, tuber dan kambium. Media untuk penumbuhan akar yang dikembangkan oleh White 1934, pertama White menggunakan media yang berisi garam anorganik, yeast ekstrak dan sucrose, tetapi kemudian yeast ekstrak digantikan dengan 3 macam vitamin B, yaitu pyridoxine, thiamine dan nicotinic acid.

1.      Media Knop
Dapat juga digunakan untuk menumbuhkan kalus wortel. Kultur kalus, biasanya ditumbuhkan pada media dengan kosentrasi garam-garam yang rendah seperti dalam kultur akar dengan penambahan suplemen seperti glucosa, gelatine, thiamine, cysteine-HCl dan IAA (Dodds and Roberts
2.      Media White
Dikembangkan oleh Hildebrant untuk keperluan kultur jaringan tumor bunga matahari, ditemukan bahwa unsur makro yang dibutuhkan kultur tersebut, lebih tinggi dari pada yang dibutuhkan oleh kultur tembakau. Unsur F, Ca, Hg dan S pada media untuk tumor bunga matahari ini, sama dengan media untuk jaringan normal yang dikembangkan kemudian. Konsentrasi NO3- dan K+ yang digunakan Hildebrant ini lebih tinggi dari media white, tetapi masih lebih rendah dari pada media-media lain yang umum digunakan sekarang.

3.      Media Knudson dan media Vacin and Went
Media ini dikembangkan khusus untuk kultur anggrek. Tanaman yang ditanam di kebun dapat tumbuh dengan baik dengan pemupukan yang hanya mengandung N dari Nitrat. Knudson pada tahun 1922, menemukan penambahan 7.6 mM NH4+ disamping 8.5 mM NO3-, sangat baik untuk perkencambahan dan pertumbuhan biji anggrek. Penambahan NH4+ ternyata dibutuhkan
untuk perkembangan protocorm. Media Nitsch & Nitsch, menggunakan NO3- dan K+ dengan kadar yang cukup tinggi untuk mengkulturkan jaringan tanaman artichoke Jerussalem. Penambahan ammonium khlorida sebanyak 0.1 mM, menghasilkan pertumbuhan jaringan yang menurun.
Pertumbuhan sel dari jaringan suatu organ dibandingkan dengan jaringan tumor tanaman Venca rosea (Catharanthus roseus), menunjukkan bahwa penambahan ammonium ke dalam media White yang sudah dimodifikasi, mempunyai pertumbuhan yang lebih baik. Konsentrasi NO3-, NH4-, K+ dan H2PO4- yang diperoleh, hampir sama dengan yang dikembangkan oleh Miller.

4.      Media Murashige & Skoog (media MS)
Merupakan perbaikan komposisi media Skoog, terutama kebutuhan garam anorganik yang mendukung pertumbuhan optimum pada kultur jaringan tembakau. Media MS mengandung 40 mM N dalam bentuk NO3 dan 29 mM N dalam bentuk NH4+. Kandungan N ini, lima kali lebih tinggi dari N total yang terdapat pada media Miller, 15 kali lebih tinggi dari media tembakau Hildebrant, dan 19 kali lebih tinggi dari media White. Kalium juga ditingkatkan sampai 20 mM, sedangkan P, 1.25 mM. Unsur makro lainnya konsentrasinya dinaikkan sedikit. Pertama kali unsur-unsur makro dalam media MS dibuat untuk kultur kalus tembakau, tetapi komposisi MS ini sudah umum digunakan untuk kultur jaringan jenis tanaman lain. Media MS paling banyak digunakan untuk berbagai tujuan kultur pada tahun-tahun sesudah penemuan media MS, sehingga dikembangkan media-media lain berdasarkan media MS tersebut, antara lain media :

1.       Lin & Staba, menggunakan media dengan setengah dari komposisi unsur makro MS, dan     memodifikasi : 9 mM ammonium nitrat yang seharusnya 10mM, sedangkan KH2 PO4 yang dikurangi menjadi 0.5 Mm, tidak 0.625 mM. Larutan senyawa makro dari media Lin & Staba, kemudian digunakan oleh Halperin untuk penelitian embryogenesis kultur jaringan wortel dan juga digunakan oleh Bourgin & Nitsch (1967 dalam Gunawan 1988) serta Nitsch & Nitsch (1969 dalam Gunawan 1988) dalam penelitian kultur anther.
2.      Modifikasi media MS yang lain dibuat oleh Durzan et alI (1973 dalam Gunawan 1988) untuk  
      kultur suspensi sel white spruce dengan cara mengurangi konsentrasi K+ dan NO3-, dan
menambah konsentrasi Ca2+ nya.
3.       Chaturvedi et al (1978) mengubah media MS dengan menurunkan konsentrasi NO3-, K+, Ca2+, Mg2+ dan SO4-2 untuk keperluan kultur pucuk Bougainvillea glabra.

            Senyawa-senyawa di dalam media MS dapat terjadi pengendapan persenyawaan, ini terlihat jelas pada media cair. Kebanyakan dari persenyawaan yang mengendap adalah fosfat dan besi, kemudian dalam jumlah yang lebih sedikit adalah Ca, K, N, Zn dan Mn. Senyawa paling sedikit adalah senyawa yang mengandung unsur C, Mg, H, Si, Mo, S, Ca dan Co. Setelah tujuh hari dibiarkan, maka kira-kira 50% dari Fe dan 13% dari PO4+, mengendap (Dalton et al, 1983). Pengendapan unsur-unsur tersebut mungkin tidak penting, karena unsur-unsur tersebut masih tersedia bagi jaringan tanaman dan pengaruh pengendapannya belum diketahui. Untuk mengatasi pengendapan Fe, Dalton dan grupnya menganjurkan supaya konsentrasi Fe dikurangi sampai 1/3 dengan EDTA yang tetap.

5.      Media Gamborg B5 (media B5)
Pertama kali dikembangkan untuk kultur kalus kedelai dengan konsentrasi nitrat dan amonium lebih rendah dibandingkan media MS. Untuk selanjutnya media B5 dikembangkan untuk kultur kalus dan suspensi, serta sangat baik sebagai media dasar untuk meregenerasi seluruh bagian tanaman.. Pada masa ini media B5 juga digunakan untuk kultur-kultur lain. Media ini dikembangkan dari komposisi PRL-4, media ini menggunakan konsentrasi NH4+ yang rendah, karena konsentrasi yang lebih tinggi dari 2 mM menghambat pertumbuhan sel kedelai. Fosfat yang diberikan setelah 1 mM, Ca2+ antara 1-4 mM, sedangkan Mg2+ antara 0.5-3 mM (Gamborg et al, 1968).

6.      Media Schenk & Hildebrant (media SH)
 Merupakan media yang juga cukup terkenal, untuk kultur kalus tanaman monokotil dan dikotil. Konsentrasi ion-ion dalam komposisi media SH sangat mirip dengan komposisi pada media Gamborg dengan perbedaan kecil yaitu level Ca2+, Mg2+, dan PO4-3 yang lebih tinggi. Schenk & Hildebrant mempelajari pertumbuhan jaringan dari 37 jenis tanaman dalam media SH dan mendapatkan bahwa: 32 % dari spesies yang dicobakan, tumbuh dengan sangat baik, 19% baik, 30% sedang, 14% kurang baik, dan 5% buruk pertumbuhannya. Tetapi karena zat tumbuh yang diberikan pada tiap jenis tanaman tersebut berbeda. Media SH ini cukup luas penggunaannya, terutama untuk tanaman legume.

7.      Media WPM (Woody Plant Medium)
Yang dikembangkan oleh Lioyd & Mc Coen pada tahun 1981, merupakan media dengan konsentrasi ion yang lebih rendah dari media MS. Media diperuntukkan khusus tanaman berkayu, dan dikembangkan oleh ahli lain, tetapi sulfat yang digunakan lebih tinggi dari sulfat pada media WPM. Saat ini WPM banyak digunakan untuk perbanyakan tanaman hias berperawakan perdu dan pohon-pohon.

8.      Media N6
Media N6 mempunyai ciri perbandingan NH₄⁺ dan NO  yang jauh perbandinganya. Amonium  yang diberikan dalam bentuk (NH)SO hanya sebanyak 363 mg/l, sedangkan KNO 2830 mg/l.

 Pada umumnya media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar dan media perlakuan. Resep media dasar adalah resep kombinasi zat yang mengandung hara esensial (makro dan mikro), sumber energi dan vitamin. Dalam teknik kultur jaringan dikenal puluhan macam media dasar. Penamaan resep media dasar pada umumnya diambil dari nama penemunya atau peneliti yang menggunakan pertama kali dalam kultur khusus dan memperoleh suatu hasil yang penting artinya.

Beberapa media dasar yang banyak digunakan antara lain:
1.       Media dasar Murhasige dan skoog (1962) yang dapat digunakan untuk hampir semua jenis kultur, terutama pada tanaman herbaceous.
2.       Media dasar B5 untuk kultur sel kedelai, alfafa, dan legume lain.
3.       Media dasar White (1934) yang sangat cocok untuk kultur akar tanaman tomat.
4.       Media dasar Vacin dan Went yang biasa digunakan untuk kultur jaringan anggrek.
5.       Media dasar Nitsch dan Nitsch yang biasa digunakan dalam kultur tepung sari (pollen) dan kultur sel.
6.      Media dasar schenk dan Hildebrandt (1972) atau media SH yang cocok untuk kultur jaringan tanaman-tanaman monokotil.
7.       Medium khusus tanaman berkayu atau Woody Plant Medium (WPM)
8.       Media N6 untuk serealia terutama padi.

KENTANG

Nama ilmiah        :Solanum tuberosum L.

Nama umum
Indonesia:
Kentang, kumeli (Sunda)
Inggris:
Potato, white potato
Melayu:
Kentang
Vietnam:
khoai tay
Thailand:
Man farang
Pilipina:
Patatas
Cina:
Ma ling shu, tu dou, yang yu
Jepang:
Jaga imo


A. Klasifikasi
Kingdom: Plantae (Tumbuhan)
 Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
 Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
 Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
 Kelas: Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
 Sub Kelas: Asteridae
 Ordo: Solanales
 Famili:
Solanaceae (suku terung-terungan)
 Genus:
Solanum
 Spesies: Solanum tuberosum L.


B. Deskripsi :
Tanaman kentang merupakan tanaman dikoil bersifat semusim, berbentuk semakt/ herba dengan filotaksis dari spiral.mempunyai banyak cabang, tegak, umbi berbentuk membulat hingga menjorong, warnanya sangat beragam, kulit umbi bersisik atau halus, biasanya terdapat beberapa mata tunas.
1.      Batang
Batang       biasanya berongga, bersayap.Batangnya yang berada di atas permukaan tanah ada yang berwarna hijau, kemerah-merahan, atau ungu tua.Akan tetapi, warna batang ini juga dipengaruhi oleh umur tanaman dan keadaan lingkungan.Bagian bawah batangnya bisa berkayu.Sedangkan batang tanaman muda tidak berkayu sehingga tidak terlalu kuat dan mudah roboh. Pertumbuhan batang ini dapat:
a.       Tegak
b.       Menyebar
c.       menjalar
2.      Daun
Daun  berseling, bertangkai, majemuk menyirip gasal, dengan atau tanpa banyak pinak daun, pinak daun samping berhadapan atau berseling, membundar telur hingga menjorong-membundar telur, pinak daun yang terkecil agak duduk, berbentuk membundar telur hingga agak membundar, pinak daun ujung biasanya yang terbesar. Semua pinak daun berbulu padat, berwarna hijau gelap, berurat daun menyirip.
3.      Bunga
Bunga  tanaman  kentang berjenis kelamin dua(bunga sempurna), berdiameter besar(>3cm) atau kecil (< 3 cm ), berwarna putih,ungu,merah keunguan. Daun kelopak (calyx), daun mahkota (corolla) dan benang sari ( stamen)  masing-masingberjumlah lima buah dengan satu  putik yang mempunyai sebuah bakal buah yang berongga dua buah. Daun mahkota berbentuk tterompet yang pada ujungnya berbentuk bintang.Benangsari melingkari putik dan kepala sari (anthera) dari kelima benangsari membentuk suatu “cone” yang berwarna kuning terangpada bunga jantan mandul (male sterile) warnanya kuning hijau. Kedudukan kepala putik lebih rendah, sama tinggi atau lebih tinggi daripada “cone” kepala sari.Bunga tanaman kentang tersusun dalam suatu karangan bunga yang tumbuh pada ujung batang terdiri dari satu sampai 30 bunga, tetapi pada umumnya tujuh dan 15 bunga.

4.      Buah dan Biji
Buah kentang berwarna hijau tua sampai keunguan, berbentuk bulat, bergaristengah ± 2,5 cm dan berongga.Buah kentang mengandung 500 bakal biji akan tetapi yang dapat berkembang hanya berkisar antara 10-300 biji. Buah dapat dipanen kira-kira 6 sampai 8 minggu setelah penyerbukan.
Biji  pipih, berbentuk agak membundar hingga membundar telur, berwarna krem berukuran kecil ( garis tengah  ±0,5 mm )

5.      Stolon dan umbi kentang
Pada bagian batang terletak di bawah permukaan tanah terdapat daun-daun kecil seperti sisik dan pada ketiak daun ini terdapat tunas ketiak yang dapat tumbuh menulur secara diageotropik, dengan buku-buku yamg memanjang, melengkung pada bagian ujungnya dan disebut stolon . Panjang stolon ini berbeda-beda menurut  varietasnya yaitu:
a.         Pendek, kira-kira 10 cm
b.       Sedang, kira-kira 10 sampai 20 cm
c.        Panjang, kira-kira 20 sampai 40 cm 
Umbi kentang terbentuk sebagai pembesaran bagian ujung stolon dan berfungsi sebagai tempat cadangan makanan. Umbi ini nantinya akan terputus dari stolon pada saat stolon mongering bersamaan dengan matinya tanaman. Bentuk umbi kentang ini mencirikan varietas kentang, namun demikian bentuk umbi ini dapat dipengaruhi oleh cara bertanam, keadaan lingkungan tumbuh dan penyakit. Bentak umb kentang ditentukan  dengan meletakan umbi pada permukaan bawahnya dan dikenal adanya 4 macam  bentuk umbi yaitu :

a.       Bulat
b.      Lonjong, meruncing ke a rah kedua ujung umbi.
c.       Meruncing, lebih meruncimg kearah ujung umbi, lebih lebar pada bagian pangkal umbi.
d.      Ginjal, lebih meruncing pada bagian  pangkal umbi, lebih lebar pada bagian ujung.
Warna kulit umbi kentang :
a.       Putih, seperti Donata dan Patrones
b.      Kuning, seperti ketela
c.       Merah, seperti pada Desiree & Arka
d.      Ungu, seperti pada thung
Warna daging umbi :
a.       Putih seperti Donata dan Patrones
b.      Kuning, seperti pada ketela Desiree dan Cipanas
Pada umbi kentang terdapat mata tunas yang tersusun secara spiral dan umumnya makin ke ujung umbi makin rapat mata tunasnya. Tunas umbi kentang terdiri dari 3 bagian  yaitu :
a.       Bagian dasar yang memiliki bakal akar
b.      Bagian batang, dan
c.       Bagian ujung.

6.      Akar: serabut
C.Habitat 
Jenis ini memerlukan curah hujan rata-rata antara 500-750 mm pada masa pertumbuhannya selama 3-4.5 bulan. Sebagian besar kultivar kentang yang diperjualbelikan akan membentuk umbi terbaik pada suhu udara sejuk dengan temperatur malam di bawah 20°C. Pada suhu malam hari di atas 22°C, tanaman akan menghasilkan umbi berukuran kecil bahkan tidak terbentuk umbi. Temperatur optimum siang hari untuk produksi antara 20-25°C. Pendeknya waktu siang hari ( 12-13 jam) akan memacu ketuaan umbi lebih cepat.Di kondisi siang hari pendek di daerah tropik dan subtropik, hasil maksimum pada umumnya diperoleh di area dataran tinggi bersuhu dingin dan pada musim yang lebih dingin.
 Di Papua Nugini, pertumbuhan maksimum kentang terjadi pada ketinggian antara 1500 dan 2200 m di atas permukaan laut, di mana temperatur siang hari 25°C dan temperatur malam 20°C. Kentang dapat toleran terhadap tipe tanah yang bervariasi, kecuali tanah liat dan tanah tergenang.Jenis ini memerlukan drainasi baik. Lapisan tanah padat akan membatasi akar menembus lebih dalam dan ketersediaan air berakibat pada hasil produksi umbi. PH tanah yang paling baik antara 4.8 dan 7.0. Pada pH yang lebih tinggi, umbi akan mudah terserang penyakit bopeng.
  
D. Distribusi/Penyebaran 
 Persebaran jenis Solanum diperkirakan berasal dari Amerika tengah dan Amerika Selatan, umumnya tumbuh di tanah dataran tinggi dan Pegunungan Andes pada garis lintang antara 40°LU hingga 45°LS. Kentang yang ditanam mungkin berasal dari daerah Peru-Bolivia sedikitnya 8000 tahun yang lalu, dan menyebar dengan cepat sampai Tanah tinggi Andean sejak peradaban manusia. Kentang telah diperkenalkan ke Eropa sejak pertengahan akhir abad ke 16.Kemudian menyebar ke seluruh dunia, terutama Eropa daratan dan negara bagian Rusia. Sepanjang abad 18 dan 19 kentang telah diperkenalkan ke beberapa negara-negara subtropik dan tropik, mencakup daerah Asia Tenggara, sebagian besar oleh bangsa kolonial dari Eropa. Terakhir, diperkenalkan ke Papua Nugini pada awal tahun 1930. Saat ini, kentang merupakan hasil bumi yang populer diperdagangkan di dataran tinggi pada ketinggian di atas 1500 m dpl

F. Manfaat tumbuhan 
Di seluruh dunia, kentang menjadi tanaman pangan utama. Umbinya di konsumsi manusia langsung ( 48%), diolah ( 11% dimana 2% diolah untuk membuat tepung), sebagai bibit untuk perbanyakan vegetatif ( 13%), pakan ternak ( 20%), dan sisanya 8% tidak termanfaatkan. Penggunaan kentang untuk produksi alkohol sangat kecil, tetapi dapat menjadi komoditi penting pada beberapa lokasi.Konsumsi per kapita di negara yang sedang berkembang dari Asia dan Kepulauan Oceania rendah tetapi terus meningkat.
Umbi kentang dikonsumsi dalam berbagai cara, mungkin direbus, dipanggang atau dikukus dengan kulitnya; atau mungkin dikuliti kemudian direbus atau dikukus dan dilembutkan atau dibakar. Dalam jumlah besar dikonsumsi dengan digoreng sebagai chip (kentang goreng, pommes frites), atau keripik kentang. Di Negara Asia, kentang menjadi bagian dari berbagai hidangan kari. Umbi mentah atau olahannya dikeringkan, dikalengkan atau dibekukan, kentang dapat simpan sebagaii penyedia bahan pangan. Dengan berbagai metoda masakan sederhana menjadikan kentang berperanan penting sebagai tanaman utama dunia  Selain itu, kentang juga banyak mengandung vitamin B, vitamin C, dan sejumlah vitamin A. Sebagai sumber karbohidrat yang penting