TOTIPOTENSI DAN KULTUR TUMBUHAN

Totipotensi adalah kemampuan suatu sel untuk dapat memperbanyak diri. Adanya sifat totipotensi pada jaringan tanaman untuk memperoleh  anakan seragam dalam jumlah banyak dan cepat.

Berdasarkan sifat totipotensi, satu bagian tanaman dapat diklon menjadi tanaman identik secara genetik. Usaha memperoleh sutau individu baru dari satu sel atau jaringan dikenal sebagai kultur jaringan. Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

 Prinsip kultur  sel atau kultur jaringan sama dengan prinsip perkembangbiakan secara vegetativ dengan stek. Pada stek, setiap potongan bagian tubuh tumbuhan akan tumbuh menjadi satu individu baru. Hanya saja, pada metode kultur jaringan, sel atau jaringan ditumbuhkan untuk membentuk organisme yang memiliki bagian yang lengkap.

Pemberian nutrien dan hormon tumbuh auksin dan sitokinin pada media pertumbuhannya, akan memacu pembelahan sel-sel sehingga terjadi pertumbuhan. Jika tanaman dilukai , asam traumalin akan menyembuhkan luka. Pemberian hormon auksin pada luka tersebut menyebabkan pembelahan sel berlangsung cepat dan terbentuk gumpalan halus yang disebut kalus yang belum terdiferensiasi. Sel-sel kalus tersebut dapat dikembangkan menjadi individu baru. Saat ini, kultur jaringan dikembangkan dengan penambahan hormon yang sesuai kebutuhan untuk pembentukan setiap organ tumbuhan. Dengan sistem kultur jaringan, seluruh bagian tubuh tumbuhan dapat dikembangkan menjadi tanaman baru.

TAHAPAN KULTUR JARINGAN

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.

b.    INISIASI

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

c.    STERILISASI

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

d.    MULTIPLIKASI

Multiplikasi adalah 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 ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

e.    PENGAKARAN

Pengakaran adalah 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).

f.    AKLIMATISASI

Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke 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.

Manfaat Kultur jaringan

1.  Bibit yang dihasilkan mempunyai sifat yang identik dengan induknya
2. Pengadaan bibit tidak tergantung musim
3. Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit).
4.  Bibit yang dihasilkan seragam
5. Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu).
6.  Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah.
7. kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin  karena dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya.
8. kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

Praktikum Pengamatan Interaksi komponen biotik dengan komponen abiotik

A.    RUMUSAN MASALAH

Adakah pengaruh komponen biotic terhadap komponen abiotik?

B.    TUJUAN

Mengetahui pengaruh komponen biotic terhadap komponen abiotik

C.    ALAT DAN BAHAN

1.       Pengaruh aktivitas cacing terhadap tekstur tanah

·        2  toples

·        Tanah

·        Serpihan daun kering

·        Cacing tanah

·        Air

2.      Pengaruh cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau

·        Biji kacang hijau

·        Cawan petri

·        Kapas

·        Air

·        Kardus

D.    CARA KERJA

1.       Pengaruh aktivitas cacing terhadap tekstur tanah

·        Isilah 2 toples dengan tanah dengan ketinggian yang sama

·        Isilah kedua toples tersebut dengan serpihan daun kering

·        Siramlah toples terebut dengan air sehingga kondisi tanah menjadi lembab

·        Berilah label toples A dan toples B

·        Isilah toples A dengan cacing dan biarkan toples B tanpa cacing

·        Amatilah selama 1 minggu

·        Kondisikan tanah tetap lembab

2.      Pengaruh cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau

·        Rendamlah biji kacang hijau dalam air selama kurang lebih 4 jam

·        Siapkan dua buah cawan petri yang diberi kapas basah

·        Berilah label A dan B pada cawan petri tersebut

·        Angkat dan tiriskan biji kacang hijau yang direndam kemudian taruhlah di atas masing-masing cawan petri dengan jumlah yang sama

·        Letakkan cawan petri A ditempat terbuka sedangkan cawan petri B di dalam kardus yang telah diberi lubang salah satu sisinya

·        Amatilah selama 1 minggu

E.     HASIL PENGAMATAN

Diskusilah dengan teman satu kelompok kemudian diskripsi hasil pengamatanmu pada tempat yang telah disediakan

 

1.       Pengaruh aktivitas cacing terhadap tekstur tanah

Lama praktikum          :…….. hari

Toples A

·        Diameter toples            :

·        Tinggi tanah                 :

·        Jumlah Cacing              :

·        Kondisi tanah                :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Alasannya………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Pengaruh terhadap kesuburan tanah……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Toples B

·        Kondisi tanah                :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Alasannya………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

·        Pengaruh terhadap kesuburan tanah……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

2.      Pengaruh cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau

Lama praktikum                                  : …… hari

Cawan petri A

·        Tinggi rata-rata tanaman         :……………….cm

·        Warna tanaman                       :…………………………….

·        Alasan                                      :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

·        Arah tumbuh tanaman             :………………………………………………

·        Alasan                          :……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Cawan petri B

·        Tinggi rata-rata tanaman         :……………….cm

·        Warna tanaman                       :…………………………….

·        Alasan                                      :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

·        Arah tumbuh tanaman             :………………………………………………

·        Alasan                          :……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

A.    KESIMPULAN

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Pengamatan Kelas XII TITL 1

REFERENSI MATERI

1. CACING TANAH

Cacing tanah (Lumbricus Sp) sering disebut “perut bumi” karena semua mikroorganisme menguntungkan ada di perut cacing tanah. Karenanya, cacing tanah berperan penting dalam mempercepat proses pelapukan bahan organik sisa. Dengan kemampuannya memakan bahan organik seberat badannya sendiri setiap 24 jam, cacing tanah mampu mengubah semua bentuk bahan organik menjadi tanah subur. Kemampuan inilah yang dimanfaatkan petani untuk memperbaiki kesuburan lahan pertaniannya.

Cacing tanah hidup di sawah, tegalan, pinggiran sungai, timbunan sampah, atau di tempat pembuangan sisa-sisa makanan dari dapur. Pendeknya, di tempat yang bahan organiknya tinggi. 

Cacing tanah berfungsi menyebarkan kembali zat-zat organik dalam tanah dengan cara mengonsumsi, memecahnya, dan mengeluarkannya kembali. Kebanyakan materi yang dicerna cacing tanah tidak dapat dipecahkan, dan sebagian besar dikeluarkan kembali tanpa dicerna. Bagian makanan yang tidak dapat dicerna cacing akan dikeluarkan melewati usus menuju dubur sebagai kotoran cacing yang banyak mengandung nitrogen. Beberapa mikroorganisme dari saluran pencernaan cacing keluar bersama kotoran cacing untuk meningkatkan proses penguraian di dalam tanah. Selanjutnya, mikroba akan mengubah kotoran cacing tanah menjadi humus yang kaya zat hara yang bisa diserap akar tanaman. Bakteri tanah dan mikroorganisme tanah berperanan dalam mencerna makanan cacing, dan memperoleh keuntungan dari kotoran cacing. Aktivitas cacing tanah ini secara konstan dapat meningkatkan pH pada tanah asam. Ini karena, cacing dapat mengeluarkan kapur dalam bentuk kalsium karbonat (CaCO3) atau dolomit pada lapisan di bawah permukaan tanah. Cacing juga dapat menurunkan pH pada tanah yang berkadar garam tinggi.Selain perbaikan sifat kimia dan biologi tanah, pemberian kascing pada tanah dapat memperbaiki kondisi fisik tanah. Cacing mampu menggali lubang di sekitar permukaan tanah sampai kedalaman dua meter dan aktivitasnya meningkatkan kadar oksigen tanah sampai 30 persen, memperbesar pori-pori tanah, memudahkan pergerakan akar tanaman, serta meningkatkan kemampuan tanah untuk menyerap dan menyimpan air. Zat-zat organik dan fraksi liat yang dihasilkan cacing bisa memperbaiki daya ikat antar partikel tanah sehingga menekan terjadinya proses pengikisan/erosi hingga 40 persen. 

Cacing tanah sangat sensitif terhadap bahan kimi. Sehingga cacing tanah sulit bertahan hidup pada tanah yang diberi pupuk kimia.

Sumber : http://iswaraorchid.wordpress.com/2008/11/06/cacing-tanah-indikator-kesuburan-tanah/

2. CAHAYA MATAHARI  UNTUK PERTUMBUHAN TANAMAN

Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi manusia , hewan dan tumbuhan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat ( tidak hijau ). Semua ini terjadi dikarenakan tidak adanya cahaya sehingga dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk penunjang sel – sel tumbuhan sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh ditempat terang menyebabkan tumbuhan – tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relative pendek, daun berkembang, lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh. (Sumber : http://afriathinks.blogspot.com/2009/09/pengaruh-cahaya-terhadap-pertumbuhan.html)

Arah pertumbuhan tanaman  menuju arah lubang cahaya menunjukkan adanya peristiwa fototropisme. Fototropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan oleh rangsangan berupa cahaya matahari. Selain itu, fototropisme ini berkaitan erat dengan zat tumbuh yang terdapat pada ujung tumbuhan yang disebut auksin. Pada sisi batang yang terkena cahaya, zat tumbuh lebih sedikit daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya. Akibatnya, sisi batang yang terkena cahaya mengalami pertumbuhan lebih lambat daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya sehingga batang membelok ke arah cahaya karena auksin di bagian yang terkena sinar matahari mengalami penguraian sehingga pertumbuhan pada bagian tersebut terhambat. Sebaliknya, auksin pada sisi yang tidak terkena sinar tetap bekerja normal. Kecepatan pembelahan yang tidak sama antar kedua sisi tanaman tersebut menyebabkan tanaman membelok ke arah cahaya. (Sumber : http://erickbio.wordpress.com/2012/08/09/pengaruh-cahaya-terhadap-arah-tumbuh-tanaman/)