Makalah Kultur Jaringan

KULTUR JARINGAN

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi yang diampu oleh Dr. Tati Kristanti M.Si

Disusun oleh :

Yuli Sumiati (17543018)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS ILMU TERAPAN DAN SAINS

INSTITUT PENDIDIKAN INDONESIA GARUT

2020

Kata Pengantar

Segala puji bagi Allah Swt. penulis panjatkan ke hadirat Alloh Swt. karena dengan rahmat dan karuniaNya-lah makalah ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga tercurah atas Nabi Muhammad Saw., keluarga, dan sahabat beliau.

Dalam rangka memenuhi tugas makalah mata kuliah Bioteknologi, maka penulis mengambil judul “Kultur Jaringan” . Semakin pesatnya perkembangan ilmu pengatahuan, khususnya dalam Bioteknologi, ada suatu metode perbanyakan tanaman dengan waktu yang relative singkat dan tidak membutuhkan banyak bibit tanaman, metode ini disebut dengan kultur jaringan. Dengan metode tersebut, selain melestarikan suatu tanaman, kita juga akan mendapatkan banyak pendapatan yang cukup besar jika tanaman anggrek tersebut kita jual.  Maka dari itu, penulis mencoba menggali beberapa hal mengenai kultur jaringan dan manfaatnya.

Semoga dengan disusunnya makalah ini dapat membantu perolehan nilai pembelajaran mata kuliah Bioteknologi ini. Dan harapan terbesar adalah semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya. 

Penulis yakin makalah ini jauh dari sempurna. Maka dari itu penulis mengharap saran dan kritik yang membangun.

Tasikmalaya, 4 April 2020

Penulis


DAFTAR ISI

Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan

BAB II PEMBAHASAN
Sejarah Kultur Jaringan
Pengertian Kultur Jaringan
Berbagai Manfaat Kultur Jaringan
Teknik Kultur Jaringan
Contoh Tanaman dengan Kultur Jaringan
BAB III PENUTUP
Kesimpulan
Saran
Daftar Pustaka




BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Kemajuan teknologi menggiring kita pada kegiatna kehidupan yang lebih lancar dan dipermudah. Teknologi telah masuk ke berbagai cabang bidang ilmu. Salah satunya Bioteknologi yang didalamnya terdapat suatu metoda untuk memperbanyak suatu tumbuhan dengan waktu yang relative singkat, yang sering disebut dengan kultur jaringan.
Atas dasar teori dari Scheiden dan Schwann yang menyatakan bahwa tiap-tiap sel mampu tumbuh menjadi tanaman baru, maka diperoleh kemampuan ini yang disebut totipotensi dari sel. Dengan teori tersebut, banyak dikembangkan tanaman baru yang berasal dari jaringan tumbuhan tertentu. Reproduksi tanaman dengan menggunakan jaringan tertentu tersebut disebut dengan kultur jaringan (tissue culture). Teknik ini dipopulerkan oleh Muer, Haberlant, dan Riker pada tahun 1954.
Kultur jaringan telah banyak diterapkan dalam bidang pertanian dan perkebunan dalam skala besar untuk mendapatkan bibit unggul dalam waktu yang singkat. Kultur jaringan dilakuakan di dalam laboratorium dengan cara menumbuhkan sel atau jaringan tumbuhan/hewan di dalam medium buatan. Teknik ini mudah diterapakn pada tumbuhan daripada dengan hewan. Hal tersebut dikarenakan sel tumbuhan memiliki sifat totipotensi yang tinggi dibandingkan dengan sel hewan. Dalam kultur jaringan hanya diperlukan sedikit bagian tumbuhan/hewan misalnya tunas, akar, atau daun. Bagian tersebut dibagi-bagi lagi dan setiap bagian ditumbuhkan dalam medium tertentu dan kondisi steril di laboratorium. Hasilnya nanti adalah organisme dalam jumlah  besar dan mempunyai sifat yang sama dengan induknya.
Melihat begitu banyak manfaat dari kutur jaringan ini, maka dapat diaplikasikan pada kegiatan pembudidayaan berbagai tanaman. Sehingga didapatkan tanaman yang banyak dalam waktu yang cepat dengan sifat yang sama dengan induknya untuk dapat didistribusikan ke pelanggan sehingga menghasilkan pendapatan yang besar pula. Dalam makalah ini akan diuraikan mengenai sejarah kultur jaringan dan manfaatnya serta beberapa tanaman yang diperbanyak dengan kultur jaringan.


Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?
Apa yang dimaksud dengan sifat totipotensi ?
Apa manfaat dari kultur jaringan?
Bagaimanakan cara mengembangbiakan tanaman dengan kultur jaringan ?
Tanaman apa sajakah yang sudah diperbanyak dengan kultur jaringan?

Tujuan
Untuk mengetahui dan memahami apa yang disebut dengan kultur jaringan.
Untuk mengetahui manfaat dari kultur jarinngan.
Untuk mengetahui cara mengembangbiakan tanaman dengan kultur jaringan.
Untuk membuat mahasiswa tertarik dalam hal pembudidayaan tanaman langka dan dapat membuat suatu terobosan baru menggunakan teknik kultur jaringan.
Untuk membantu mahasiswa memiliki keterampilan dalam bioteknologi dan dapat diaplikasikan dalam kehidupan.
















BAB II
PEMBAHASAN

Pengertian Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah kultur in vitro aseptik sel, jaringan, organ atau seluruh tanaman di bawah kondisi gizi dan lingkungan sering dikendalikan untuk menghasilkan klon tanaman. Klon yang dihasilkan benar-mengetik dari genotipe yang dipilih. kondisi yang dikendalikan menyediakan budaya lingkungan yang kondusif untuk pertumbuhan dan multiplikasi mereka. Kondisi ini termasuk pasokan nutrisi yang tepat, media pH, suhu memadai dan gas yang tepat dan lingkungan cair.
Tanaman teknologi kultur jaringan sedang banyak digunakan untuk skala besar. Terlepas dari penggunaannya sebagai alat penelitian, teknik kultur jaringan tanaman dalam beberapa tahun terakhir, menjadi industri utama di bidang perbanyakan tanaman, eliminasi penyakit, peningkatan tanaman dan produksi metabolit sekunder. Potongan kecil jaringan (eksplan) dapat digunakan untuk menghasilkan ratusan dan ribuan tanaman dalam suatu proses berkelanjutan. Sebuah eksplan tunggal dapat dikalikan menjadi beberapa ribu tanaman di periode waktu dan ruang yang relatif singkat dalam kondisi yang terkendali, terlepas dari musim dan cuaca sepanjang tahun. Spesies langka telah berhasil tumbuh dan dilestarikan oleh mikro karena koefisien tinggi perkalian dan tuntutan kecil pada jumlah tanaman awal dan ruang.
Selain itu, kultur jaringan tanaman dianggap teknologi yang paling efisien untuk perbaikan tanaman dengan produksi varian somaklonal dan gametoclonal. Teknologi budidaya memiliki potensi besar untuk tanaman menghasilkan kualitas unggul, isolasi varian berguna dalam beradaptasi dengan baik genotipe menghasilkan tinggi dengan ketahanan terhadap penyakit dan toleransi stres kapasitas yang lebih baik. Jenis tertentu kultur kalus menimbulkan klon yang memiliki karakteristik diwariskan berbeda dari tanaman induk karena kemungkinan terjadinya variabilitas somaklonal yang mengarah ke pengembangan peningkatan varietas komersial penting. Produksi komersial tanaman melalui teknik budidaya memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode tradisional propagasi melalui benih, pemotongan, penyambungan dan proses propagasi udara-layering dll. Hal ini cepat dan dapat menyebabkan produksi tanaman bebas virus. Hasil yang lebih tinggi telah diperoleh dengan mengkultur patogen plasma nutfah bebas in vitro. Kenaikan yield hingga 150% dari kentang bebas virus diperoleh dalam kondisi terkendal.

Sejarah Kultur Jaringan

Ilmu kultur jaringan tanaman mengambil akarnya dari penemuan sel diikuti oleh propounding teori sel. Pada tahun 1838, Schleiden dan Schwann mengusulkan bahwa sel adalah unit struktural dasar dari semua organisme hidup. Mereka divisualisasikan bahwa sel mampu otonomi dan oleh karena itu harus mungkin untuk setiap sel jika diberikan lingkungan untuk beregenerasi menjadi tanaman utuh. Berdasarkan premis ini, pada tahun 1902, seorang ahli fisiologi Jerman, Gottlieb Haberlandt untuk pertama kalinya berusaha untuk budaya terisolasi sel palisade tunggal dari daun dalam larutan garam knop ini diperkaya dengan sukrosa. Sel-sel tetap hidup sampai satu bulan, meningkat dalam ukuran, akumulasi pati tetapi gagal untuk membagi. Meskipun ia tidak berhasil tetapi meletakkan dasar teknologi kultur jaringan yang ia dianggap sebagai bapak kultur jaringan tanaman.
- 1902 - Haberlandt diusulkan konsep in vitro kultur sel
- 1904 - Hannig dibudidayakan embrio dari beberapa spesies silangan
- 1922 - Kolte dan Robbins akar berhasil berbudaya dan batang kiat masing-masing
- 1926 - Pergi ditemukan pertama hormon pertumbuhan tanaman asam asetat -Indole - 1934 - Putih diperkenalkan vitamin B sebagai suplemen pertumbuhan media kultur jaringan untuk tomat ujung akar
- 1939 - Gautheret, Putih dan Nobecourt didirikan proliferasi tak berujung kultur kalus
- 1941 - Overbeek adalah pertama untuk menambahkan santan untuk pembelahan sel di Datura
- 1946 - Bola mengangkat seluruh tanaman dari Lupinus oleh budaya ujung tunas
- 1954 - Muir adalah pertama untuk istirahat jaringan kalus ke dalam sel tunggal
- 1955 - Skoog dan Miller menemukan kinetin sebagai hormon pembelahan sel
- 1957 - Skoog dan Miller memberikan konsep kontrol hormonal (auksin: sitokinin) pembentukan organ
- 1959 - Reinert dan Steward regenerasi embrio dari rumpun kalus dan suspensi sel wortel (Daucus carota)
 - 1960 - Cocking adalah pertama yang protoplas isolat oleh degradasi enzimatik dinding sel.
- 1960 - Bergmann suspensi sel disaring dan terisolasi sel tunggal dengan pelapisan
- 1960 - Kanta dan Maheshwari uji mengembangkan teknik tabung pembuahan
- 1962 - Murashige dan Skoog dikembangkan media MS dengan konsentrasi garam yang lebih tinggi
- 1964 - Guha dan Maheshwari diproduksi tanaman pertama haploid dari serbuk sari dari Datura (Kultur antera)
- 1966 - Steward ditunjukkan totipotency oleh regenerasi tanaman wortel dari sel tunggal tomat
- 1970 - Power et al. berhasil mencapai fusi protoplas
- 1971 - Takebe et al.regenerated tanaman pertama dari protoplas - 1972 - Carlson diproduksi hibrida interspesifik pertama Nicotiana tabacum oleh protoplasta fusi
- 1974 - Reinhardintroduced biotransformasi di kultur jaringan
- 1977 - Chilton et al. berhasil mengintegrasikan Ti plasmid DNA dari Agrobacterium tumefaciens pada tanaman - 1978- Melchers et al. dilakukan hibridisasi somatik dari tomat dan kentang mengakibatkan Pomato
- 1981- Larkin dan Scowcroft memperkenalkan variasi somaklonal jangka
- 1983 - Pelletier et al.conducted hibridisasi sitoplasma intergenerik di Lobak dan Grape
- 1984 - Horsh et al. maju transgenik tembakau melalui transformasi dengan Agrobacterium
- 1987 - Klien et al. Metode transfer gen Biolistic maju untuk transformasi tanaman
- 2005 - Beras genome sequencing di bawah International Rice Genome Sequencing Project

Dasar-dasar dari Sel Tanaman dan Kultur Jaringan
Dalam kultur sel, jaringan tanaman dan organ tumbuh in vitro pada media buatan, di bawah lingkungan aseptik dan terkendali. Teknik ini terutama tergantung pada konsep totipotensi sel tumbuhan yang mengacu pada kemampuan sebuah sel tunggal untuk mengekspresikan genom penuh dengan pembelahan sel. Seiring dengan potensi totipoten dari sel tanaman, kapasitas sel untuk mengubah metabolisme mereka, pertumbuhan dan perkembangan juga sama penting dan krusial untuk menumbuhkan seluruh pabrik. Tanaman media kultur jaringan mengandung semua nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan normal dan perkembangan tanaman. Hal ini terutama terdiri dari macronutrients, mikronutrien, vitamin, komponen organik lainnya, pengatur tumbuh, sumber karbon dan beberapa agen pembentuk gel dalam kasus medium padat. Murashige dan Skoog (media MS) ini paling banyak digunakan untuk perbanyakan vegetatif dari banyak spesies tanaman in vitro. Media pH juga penting dan mempengaruhi baik pertumbuhan tanaman dan aktivitas pengatur tumbuh. Hal ini disesuaikan dengan nilai antara 5,4-5,8. Kedua media padat dan cair dapat digunakan untuk pembiakan. Komposisi media, khususnya hormon tanaman dan sumber nitrogen memiliki efek mendalam pada respon dari eksplan awal.
Pengatur tumbuh (ZPT) memainkan peran penting dalam menentukan jalur perkembangan sel-sel dan jaringan tanaman dalam media kultur. Aukins, sitokinin dan giberelin yang paling sering digunakan zat pengatur tumbuh. Jenis dan konsentrasi hormon yang digunakan tergantung terutama pada spesies tanaman, jaringan atau organ budidaya dan tujuan dari percobaan. Auksin dan sitokinin yang paling banyak digunakan pengatur tumbuh dalam kultur jaringan tanaman dan jumlah mereka menentukan jenis budidaya yang mapan atau regenerasi. Konsentrasi tinggi dari auksin umumnya memacu pembentukan akar, sedangkan konsentrasi tinggi sitokinin mempromosikan regenerasi tunas. Keseimbangan baik auksin dan sitokinin mengarah ke perkembangan massa sel dibedakan dikenal sebagai kalus.  Maksimum induksi akar dan proliferasi ditemukan di Stevia rebaudiana, saat media ini dilengkapi dengan 0,5 mg / l NAA. Sitokinin umumnya mempromosikan pembelahan sel dan menginduksi pembentukan tunas dan tunas aksiler proliferasi. Sitokinin tinggi rasio auksin mempromosikan proliferasi tunas sementara auksin tinggi untuk hasil rasio sitokinin dalam pembentukan akar. Inisiasi tunas dan proliferasi ditemukan maksimum, ketika kalus lada hitam dialihkan ke medium dengan BA pada konsentrasi 0,5 mg / l. Giberelin digunakan untuk pertumbuhan ditingkatkan dan untuk mempromosikan pemanjangan sel.

Manfaat dan Tujuan dari Kultur Jaringan
Kultur jaringan dapat memperbanyak tanaman dengan sifat seperti induknya, pembiakan ini termausk pembiakan secara vegetative. Oleh karena itu, individu yang baru terbentuk mempunyai sifat yang sama dengan induknya.
Perbanyakan tanaman dengan teknik ini membuat tanbaman bebas dari penyakit karen a dilakukan secara aseptic.
Penggunaan metode ini sangat ekonomis dan komersial karena bahan tanaman awal yang diperlukan hanya sedikit atau satu bagian kecil yang menghasilkan turunan dala jumlah besar, sehingga penyediaan bibit dalam jumlah yang besar tidak memerlukan banyak tanaman induk.

Kultur Jaringan dalam Berbagai Bidang
Kultur Jaringan Di Bidang Pertanian
Sebagai sebuah teknologi baru, kultur jaringan tanaman memiliki dampak yang besar pada pertanian dan industri, melalui penyediaan tanaman yang dibutuhkan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat di dunia. Hal ini telah membuat kontribusi yang signifikan untuk kemajuan ilmu pertanian dalam beberapa kali dan hari ini mereka merupakan alat yang sangat diperlukan dalam pertanian modern.
Bioteknologi telah diperkenalkan ke dalam praktek pertanian pada tingkat tanpa preseden. kultur jaringan memungkinkan produksi dan penyebaran genetik homogen, bahan tanaman bebas penyakit. Sel dan jaringan dalam kultur in vitro adalah alat yang berguna untuk induksi variasi somaklonal. Variabilitas genetik yang disebabkan oleh kultur jaringan dapat digunakan sebagai sumber variabilitas untuk mendapatkan genotipe yang stabil. Intervensi pendekatan bioteknologi untuk regenerasi in vitro, teknik budidaya massa dan studi transfer gen dalam spesies pohon berkembang. In vitro budaya matang dan / atau belum dewasa embrio zigotik diterapkan untuk memulihkan tanaman yang diperoleh dari persilangan antar-generik yang tidak menghasilkan biji subur. Rekayasa genetika dapat membuat kemungkinan jumlah varietas tanaman ditingkatkan dengan potensi hasil tinggi dan tahan terhadap hama. Teknologi transformasi genetik bergantung pada aspek teknis kultur jaringan tanaman dan biologi molekuler untuk :
Produksi varietas tanaman ditingkatkan
Produksi tanaman yang bebas penyakit (virus)
Transformasi genetik
Produksi metabolit sekunder
Produksi varietas toleran terhadap salinitas, kekeringan dan panas tekanan.

Pelestarian Plasma Nutfah
Sel in vitro dan organ penawaran budidaya merupakan sumber alternatif untuk konservasi genotipe terancam punah. Di seluruh dunia konservasi plasma nutfah semakin menjadi suatu kegiatan penting karena tingginya tingkat hilangnya spesies tanaman dan meningkatnya kebutuhan untuk menjaga warisan floristik dari berbagai negara. Protokol kultur jaringan dapat digunakan untuk pelestarian jaringan vegetatif ketika target konservasi klon bukan bibit, untuk menjaga latar belakang genetik tanaman dan untuk menghindari hilangnya warisan dilestarikan karena bencana alam, stres biotik atau abiotic. Spesies tanaman yang tidak menghasilkan biji (tanaman steril) atau yang memiliki 'bandel' benih yang tidak dapat disimpan untuk jangka waktu yang panjang dapat berhasil dipertahankan melalui teknik in vitro untuk pemeliharaan bank gen.

Kultur Embrio
Kultur embrio adalah jenis kultur jaringan tanaman yang digunakan untuk menumbuhkan embrio dari biji dan ovula dalam media nutrisi. Dalam kultur embrio, tanaman berkembang langsung dari embrio atau tidak langsung melalui pembentukan kalus kemudian selanjutnya pembentukan tunas dan akar. Teknik ini telah dikembangkan untuk memecahkan dormansi benih, menguji vitalitas benih, produksi spesies langka dan tanaman haploid. Ini adalah teknik yang efektif yang digunakan untuk memperpendek siklus pemuliaan tanaman dengan menumbuhkan embrio dipotong dan hasil dalam pengurangan masa dormansi benih yang panjang. Hibrida intra-varietas dari tanaman energi ekonomis penting “Jatropha” telah diproduksi berhasil dengan tujuan spesifik memperbesar massa. Embriogenesis somatik dan regenerasi tanaman telah dilakukan dalam budidaya embrio dari Jucara Palm untuk kloning yang cepat dan peningkatan individu yang dipilih. Selain itu, konservasi spesies yang terancam punah juga dapat dicapai dengan berlatih teknik kultur embrio.

Transformasi Genetik
Transformasi genetik adalah aspek terbaru dari sel tanaman dan kultur jaringan yang menyediakan rata-rata transfer gen dengan sifat yang diinginkan ke dalam tanaman inang dan pemulihan tanaman transgenik. Teknik ini memiliki potensi besar perbaikan genetik berbagai tanaman dengan mengintegrasikan dalam bioteknologi tanaman dan pemuliaan program. Ia memiliki peran yang menjanjikan untuk pengenalan ciri-ciri agronomis penting seperti peningkatan hasil, kualitas yang lebih baik dan ketahanan ditingkatkan untuk hama dan penyakit.
Transformasi genetik pada tanaman dapat dicapai baik dengan metode vektor-dimediasi (transfer langsung gen) atau vektor kurang (transfer gen langsung). Di antara vektor tergantung metode transfer gen, transformasi genetik Agrobacterium-dimediasi yang paling banyak digunakan untuk ekspresi gen asing dalam sel tanaman. Pengenalan sukses sifat agronomi pada tanaman dicapai dengan menggunakan eksplan akar untuk transformasi genetic.
Baru-baru ini tanaman transgenik sukses dari Jatropha diperoleh dengan pengiriman DNA langsung untuk benih dewasa yang diturunkan apeks menembak melalui metode penembakan partikel. Teknologi ini memiliki dampak penting pada pengurangan zat-zat beracun dalam biji sehingga mengatasi kendala pemanfaatan benih di berbagai sektor industri. Regenerasi penyakit atau tanaman yang tahan virus sekarang dicapai dengan menggunakan teknik transformasi genetik. Para peneliti berhasil mengembangkan tanaman transgenik dari resisten terhadap virus kentang Y (PVY) yang merupakan ancaman utama bagi tanaman kentang di seluruh dunia. Selain itu, penanda tanaman transgenik bebas dari Petunia hybrida yang diproduksi menggunakan multi-auto-transformasi (MAT) sistem vektor. Tanaman dipamerkan tingkat tinggi resistensi terhadap Botrytis cinerea, agen penyebab cetakan abu-abu.

Fusi
Hibridisasi somatik adalah alat penting dari pemuliaan tanaman dan perbaikan tanaman dengan produksi hibrida interspesifik dan intergenerik. Teknik ini melibatkan fusi protoplas dari dua genom yang berbeda diikuti dengan pemilihan sel hibrida somatik yang diinginkan dan regenerasi tanaman hibrida. Fusi protoplas menyediakan rata-rata efisien transfer gen dengan sifat yang diinginkan dari satu spesies ke spesies lain dan memiliki dampak pada peningkatan perbaikan tanaman. Hibrida somatik yang dihasilkan oleh fusi protoplas dari beras dan parit buluh menggunakan pengobatan Electrofusion untuk toleransi garam.
Fusi in vitro protoplas membuka cara mengembangkan tanaman hibrida yang unik dengan mengatasi hambatan ketidakcocokan seksual. Teknik ini telah diterapkan dalam industri hortikultura untuk membuat hibrida baru dengan meningkatkan hasil buah dan ketahanan yang lebih baik terhadap penyakit. Sukses tanaman hibrida yang layak diperoleh ketika protoplas dari jeruk yang menyatu dengan spesies citrinae terkait lainny. Potensi hibridisasi somatik pada tanaman penting yang terbaik diilustrasikan oleh produksi tanaman hibrida intergenerik antara anggota Brassicaceae. Untuk mengatasi masalah kehilangan kromosom dan menurun  kapasitas regenerasi, protokol sukses telah ditetapkan untuk produksi tanaman hibrida somatik dengan menggunakan dua jenis protoplas gandum sebagai penerima dan protoplas dari Haynaldia villosa sebagai donor fusi. Hal ini juga digunakan sebagai sumber gen penting untuk perbaikan gandum.

Produksi Haploid
Teknik-teknik kultur jaringan memungkinkan untuk menghasilkan tanaman homozigot dalam periode waktu yang relatif singkat melalui protoplas itu, antera dan budidaya mikrospora bukan pemuliaan konvensional.
Haploids adalah tanaman steril memiliki satu set kromosom yang diubah menjadi diploid homozigot oleh spontan atau diinduksi penggandaan kromosom. Penggandaan kromosom mengembalikan kesuburan tanaman menghasilkan produksi haploids ganda dengan potensi untuk menjadi murni berkembang biak kultivar baru. Teknologi haploidy kini telah menjadi bagian integral dari program pemuliaan tanaman dengan mempercepat produksi galur inbrida dan mengatasi kendala dormansi benih dan embrio yang tidak layak. Teknik ini memiliki penggunaan yang luar biasa dalam transformasi genetik dengan produksi tanaman haploid dengan resistensi diinduksi untuk berbagai cekaman biotik dan abiotik.

Kultur Jaringan dalam Obat-obatan
Dalam mencari alternatif untuk produksi senyawa obat dari tanaman, pendekatan bioteknologi, khususnya kultur jaringan, yang ditemukan memiliki potensi sebagai suplemen untuk pertanian tradisional dalam produksi industri metabolit tanaman bioaktif. Eksplorasi kemampuan biosintesis dari berbagai kultur sel telah dilakukan oleh sekelompok ilmuwan tanaman dan mikrobiologi di beberapa negara selama dekade terakhir.
Kultur suspensi sel: sistem kultur suspensi sel yang digunakan sekarang untuk kultur skala besar sel tanaman metabolit sekunder dapat diekstraksi. Sebuah kultur suspensi dikembangkan dengan mentransfer bagian yang relatif gembur kalus ke media cair dan dipertahankan dalam kondisi yang sesuai dari aerasi, agitasi, cahaya, suhu dan parameter fisik lainnya. Kultur sel tidak bisa hanya yield didefinisikan phytochemical standar dalam volume besar tetapi juga menghilangkan keberadaan campur senyawa yang terjadi di bidang-tumbuh tanaman. Keuntungan dari metode ini adalah bahwa hal itu pada akhirnya dapat memberikan, sumber yang dapat dipercaya terus menerus produk alami. Keuntungan utama dari kultur sel termasuk sintesis metabolit sekunder bioaktif, berjalan di lingkungan yang terkendali, independen dari kondisi iklim dan tanah. Kemajuan di bidang kultur sel untuk produksi senyawa obat telah memungkinkan produksi berbagai obat-obatan seperti alkaloid, terpenoid, steroid, saponin, fenolat, flavonoid dan asam amino. Beberapa sekarang ini tersedia secara komersial di pasar misalnya shikonin dan paclitaxel (Taxol). Sampai saat ini 20 protein rekombinan yang berbeda telah diproduksi dalam kultur sel, termasuk antibodi, enzim, vaksin yang dapat dimakan, faktor pertumbuhan dan sitokin. Kemajuan dalam scale up pendekatan dan teknik imobilisasi berkontribusi banyak peningkatan dalam jumlah aplikasi dari kultur sel tanaman untuk produksi senyawa dengan nilai tambah tinggi. Beberapa produk tanaman sekunder yang diperoleh dari kultur suspensi sel berbagai tanaman diberikan dalam Tabel 1.
metabolit sekunder
nama tanaman
Vasine
Adhatoda vasica
Artemisinin
Artemisia annua
Azadirachtin
Azadirachta indica
Cathin
Buah Makasar
Capsiacin
Capsicum annum
Sennosides
Cassia senna
alkaloid ajmalisin secologanin Indole
vincristine
Catharanthus roseus
Stilbenes
Cayratia trifoliata
Berberin
Coscinium fenustratum
Sterol
Hyssopus officinalis
shikonin
erythrorhizon Lithospermum
ginseng saponin
Panax Notoginseng
podophyllotoxin
podofilum hexandrum
taxane Paclitaxel
Taxus chinensis
                  Tabel 1. Daftar beberapa produk tanaman sekunder yang dihasilkan di dalam kultur suspensi
Budaya Rambut Akar
Sistem rambut akar berdasarkan inokulasi dengan Agrobacterium rhizogenes telah menjadi populer dalam dua dekade terakhir sebagai metode memproduksi metabolit sekunder yang disintesis di akar tanaman. Budidaya terorganisir, dan terutama budidaya root, dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam produksi metabolit sekunder. Sebagian besar upaya penelitian yang menggunakan dibedakan budidaya bukan kultur suspensi sel telah difokuskan perubahan (berbulu) akar. Agrobacterium rhizogenes menyebabkan penyakit akar berbulu pada tanaman. The neoplastik (kanker) akar yang dihasilkan oleh infeksi A. rhizogenes yang ditandai dengan tingginya tingkat pertumbuhan, stabilitas genetik dan pertumbuhan di media yang bebas hormone. Stabilitas tinggi dan fitur produktivitas memungkinkan eksploitasi akar rambut sebagai alat bioteknologi yang berharga untuk produksi tanaman metabolit sekunder. Kultur akar transformasi genetik ini dapat menghasilkan tingkat metabolit sekunder sebanding dengan tanaman utuh. Teknologi rambut akar telah sangat ditingkatkan dengan peningkatan pengetahuan tentang mekanisme molekuler yang mendasari perkembangan mereka. Mengoptimalkan komposisi nutrisi bagi budidaya rambut akar sangat penting untuk mendapatkan produksi yang tinggi dari metabolit sekunder. Beberapa produk tanaman sekunder yang diperoleh dari budaya akar rambut dari berbagai tanaman ditunjukkan pada Tabel 2.
metabolit sekunder
nama tanaman
asam rosmarinic
rugosa Agastache
Deoursin
gigas angelica
Resveratrol
hypogaea Arachys
Tropane
Brugmansia candida
Asiaticoside
Centella asiatica
Rutin
Fagopyrum esculentum
Glukosida
Gentiana macrophylla
Glycyrrhizin
Glycyrrhiza glabra
Shikonin
erythrorhizon Lithospermum
Glikosida
Panax ginseng
Plumbagin
daun encok
Antrakuinon
Rubia akane
Silymarin
Silybium marianum
Flavonolignan
Silybium mariyanm
vincamine
Vinca utama
Withanoloid A
Withania somnifera
         Meja 2. Daftar beberapa produk tanaman sekunder yang dihasilkan dalam budaya akar Berbulu

Teknik Kultur Jaringan Tanaman
Budidaya
Mikropropagasi dimulai dengan pemilihan jaringan tanaman (eksplan) dari, pohon induk yang kuat dan sehat. Bagian dari tanaman (daun, meristem apikal, tunas dan akar) dapat digunakan sebagai eksplan.
Tahap 0: Persiapan tanaman donor
Setiap jaringan tanaman dapat diperkenalkan in vitro. Untuk meningkatkan probabilitas keberhasilan, pohon induk harus ex vitro dibudidayakan di bawah kondisi yang optimal untuk meminimalkan kontaminasi dalam kultur in vitro.
Tahap I: Tahap Inisiasi
Dalam tahap ini permukaan eksplan disterilkan dan ditransfer ke media nutrisi. Umumnya, aplikasi gabungan dari produk bakterisida dan fungisida disarankan. Pemilihan produk tergantung pada jenis eksplan yang akan diperkenalkan. Sterilisasi permukaan eksplan dalam larutan kimia merupakan langkah penting untuk menghilangkan kontaminan dengan kerusakan minimal untuk sel tanaman. Desinfektan yang paling umum digunakan adalah natrium hipoklorit, kalsium hipoklorit, etanol dan merkuri klorida (HgCl2). Budidaya diinkubasi di ruang pertumbuhan baik di bawah kondisi cahaya atau gelap menurut metode propagasi.
Tahap II: Tahap Perbanyakan
Tujuan dari fase ini adalah untuk meningkatkan jumlah propagul. Jumlah propagul dikalikan dengan subkultur diulang sampai yang diinginkan (atau direncanakan) jumlah tanaman dicapai.
 Tahap III: Tahap Rooting
Tahap perakaran dapat terjadi secara bersamaan dalam media kultur yang sama digunakan untuk perbanyakan eksplan. Namun, dalam beberapa kasus perlu untuk mengubah media, termasuk modifikasi gizi dan komposisi zat pengatur tumbuh untuk menginduksi perakaran dan perkembangan pertumbuhan akar yang kuat.
Tahap IV: Tahap Aklimatisasi
Pada tahap ini, tanaman in vitro disapih dan mengeras. Pengerasan dilakukan secara bertahap dari tinggi ke kelembaban rendah dan dari intensitas cahaya rendah ke intensitas cahaya yang tinggi. Tanaman ini kemudian ditransfer ke substrat yang sesuai (pasir, gambut, kompos dll) dan secara bertahap mengeras di dalam rumah kaca.
Selain tahapan budidaya tersebut, cara pengembangbiakan tanaman  dengan kultur jaringan secara sederhana dapat dilakukan dengan cara berikut.
Menyiapkan media tumbuh/persemaian jaringan berbentuk alas makanan yang terbuat dari bahan agar-agar atau buah pisang, pembuatannya dengan acra berikut.
Pisang ambon yang telah dimasak diblender hingga lumat, kemudian dicampur dengan vacin and went yang terdiri atas komposisi: Tricalcium phosfat (0,20 g), potassium phospat (0,525 g), monopotasium phospat (0,25 g), magnesium phospat (0,25 g), ammonium sulfat (0,50 g), ferri tartrat (0,028 g),mangan sulfat (0,075 g), gula (20 g), agar-agar (8 g), air (850 cc), dan air kelapa (150 g). Untuk media cair ditambahkan akuades, sedangkan media padat dicampur dengan agar-agar.
Media tersebut disiapkan dalam keadaan steril dengan menggunakan mesin autoklaf dan diletakkan dalam botol/cawan petri sebagai tempat menaburkan eksplan steril yang telah disiapkan sebagai persemaian.
Menyiapkan jaringan/eksplan yaitu ujung tunas muda seperti ujung akar atau ujung batang dipotong-potong dengan menggunakan pisau yang steril sebesar 1-1,5 mm, kemudian potongan tersebut disterilkan dengan hipoklorit 5% kemudian dibilas dengan aquades steril.
Eksplan tersebut ditanam pada media persemaian yaitu media cair yang telah disiapkan, kemudian diletakkan di meja pengocok (shaker) yang selalu bergoyang, dilakukan selama 6 jam sehari selama1,5-2 bulan dengan tujuan agar proses penyerapamn zat dan penyebaran makanan merata, menjamin pertukaran udara yang lebih cepat.
Setelah 2 bulan maka akan tumbuh tonjolan (kalus). Kalus ini kemudian dipindahakn ke media padat agar tumbuh menjadi tumbuhan kecil (planlet). Kemudian disimpan di tempat yang suhu, kelembapan, dan cahayanya dapat diatur sesuai dengan kebutuhannya.
Tanaman yang telah tumbuh sempurna kemudian dapat dipindahkan ke pot baru dengan media tanah yang sudah diberi pupuk, jika sudah baik dan kuat dapat dipindahkan ke lahan.


Beberapa Contoh Tanaman dengan Teknik Kultur Jaringan
Budidaya Phalaenopsis “The Moth Anggrek”
Anggrek biasanya ditanam untuk keindahan, eksotisme dan aroma bunga mereka. Mereka dibudidayakan sejak zaman Konfusius (ca. 551-479 SM). Beberapa anggrek yang dikomersialkan bukan untuk kecantikan mereka, tetapi untuk penggunaan di industri makanan. Mereka juga digunakan medicinally sebagai pengobatan untuk diare dan sebagai afrodisiak. The perbanyakan vegetatif phalaenopsis adalah sulit dan memakan waktu. Selain itu, karakteristik yang diinginkan bibit dan keseragaman tidak tercapai.
Studi propagasi in vitro phalaenopsis “anggrek ngengat” memiliki tujuan untuk mengembangkan protokol untuk regenerasi tanaman dari kalus. Jadi in vitro teknik kultur yang diadopsi untuk perbanyakan cepat spesies anggrek komersial penting. Regenerasi dari kalus memberikan cara untuk memperbaiki masalah kekurangan eksplan. Kalus dari phalaenopsis sebelumnya diperoleh dari tanaman anggrek dewasa digunakan sebagai sumber eksplan. kalus dipertahankan pada medium MS ditambah dengan 3,0% sukrosa, 0,8% agar, dan konsentrasi yang berbeda dari BAP dan 2, 4-D. Kalus adalah sub-kultur setelah setiap 30 hari untuk proliferasi. Maksimum proliferasi kalus diperoleh ketika media itu dilengkapi dengan 0,5 mg / l BA. hijau segar dan kalus non gembur diperoleh. Untuk regenerasi tunas dan perpanjangan, kalus dipindahkan ke media MS dengan BAP dan GA3 pada konsentrasi yang berbeda. Maksimum menembak pemanjangan diperoleh pada medium dengan 1,0 mg / l GA3 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 a, b, c.
tunas yang diregenerasi menunjukkan perkembangan akar kelebihan ketika dipindahkan ke medium ditambahkan dengan 2,0 mg / l IBA. pekerjaan penelitian lebih lanjut akan fokus pada komposisi media pot yang berbeda paling cocok untuk aklimatisasi tanaman regenerasi. Sebagai tanaman bernilai tinggi, produksi massal anggrek akan memberikan kesempatan yang baik dari pemasaran lokal sebagai sumber pendapatan.

Kultur Jaringan Tembakau (Nicotiana tabacum L.)
Tembakau adalah tanaman penting dari Pakistan yang mencakup area yang luas ditanami. Menjadi tanaman komersial tumbuh di seluruh dunia, memiliki nilai ekonomi yang baik. daun segar dari tanaman diproses untuk mendapatkan produk pertanian yang tersedia secara komersial di kering, sembuh dan bentuk alami. perbanyakan klonal empat rendah nikotin varietas konten hybrid penting tembakau yaitu PGH-01, PGH-02, PGH-04 dan PGH09 dilakukan dengan tujuan khusus komersialisasi jaringan dibudidayakan tanaman untuk petani dan industri. Tanaman ibu diberikan oleh Pakistan Tobacco Board (PTB). Daun dan meristem digunakan sebagai eksplan untuk inisiasi kultur kalus. Induksi kalus dan proliferasi dilakukan pada media MS dengan konsentrasi yang berbeda 2,4-D. pertumbuhan yang sangat baik dari kalus diperoleh pada medium yang mengandung 1,0 mg / l 2,4-D. Kalus dipindahkan ke media berikutnya untuk regenerasi tunas. nomor efisien tunas diperoleh ketika budaya itu bergeser ke media MS dengan 0,5 mg / l BAP. Untuk induksi akar konsentrasi yang berbeda dari IBA dan NAA diuji dan hasilnya ditemukan terbaik pada media yang sama ditambah dengan 2,0 mg / l IBA.

Propagasi In Vitro Madu Tanaman (Stevia rebaudiana Bertoni)
In vitro perbanyakan klonal Stevia rebaudiana dilakukan oleh inokulasi bibit pada media MS [10] dan menempatkan di bawah penyinaran dari 16 jam cahaya dan 8 jam gelap di ruang pertumbuhan. Bibit dengan empat node telah dibagi menjadi potongan-potongan 0,5 cm dari segmen nodal dan digunakan sebagai eksplan. Untuk multiplikasi tunas, eksplan nodal diinokulasi pada media MS dengan 3,0% sukrosa dan 0,5, 1,0, 2,0, 3,0 dan 4,0 mg / l BAP dan Kn (Kinetin) sendiri atau dalam kombinasi dengan 0,25 dan 0,5 mg / l IAA . MS medium yang mengandung 2,0 mg / l BAP menunjukkan respon terbaik untuk pembentukan tunas ganda, sedangkan panjang tunas tertinggi (3,73 ± 0,14 cm) per tunas mikro diamati pada media MS yang mengandung 2.0 Kn dan 0,25 mg / l IAA setelah 15 hari inokulasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5 a, b, c. Dipotong tunas mikro dikultur pada media MS dengan 0,25, 0,5, 1,0 dan 1,5 mg / l NAA dan IBA secara terpisah untuk induksi akar. Perakaran yang optimal (81%) diamati pada media MS tissue berbudaya Stevia mengandung 0,5 mg / l NAA dengan 2% sukrosa dalam waktu dua minggu transfer budaya. planlet yang berakar berhasil diaklimatisasi dan dipindahkan ke rumah kaca di bawah intensitas cahaya rendah. Protokol ini untuk in vitro klonal propagasi dari Stevia rebaudiana telah dioptimalkan untuk lingkungan setempat, sebagai konsekuensinya akan sangat membantu untuk membangun dan menumbuhkan Stevia rebaudiana untuk produksi skala komersial dalam berbagai kondisi lingkungan di Pakistan.
Perkalian dan regenerasi Kentang (Solanum tuberosum L.) dari eksplan nodal
Tuberosum solanum L. (kentang) adalah yang paling tanaman sayuran penting yang menempati area utama di bawah budidaya di Pakistan. Tanaman yang tinggi menghasilkan, memiliki nilai gizi yang tinggi dan memberikan hasil yang maksimal kepada petani. kultur jaringan digunakan sebagai teknik untuk perkalian cepat dari tanaman kentang bebas dari penyakit. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan perkalian massa benar-mengetikkan tiga varietas kentang yaitu Desiree, Diamant dan Kardinal. Bahan tanaman untuk penelitian ini disediakan oleh Four Brothers Agri Layanan Pakistan. Perusahaan yang bekerja untuk pengenalan sayur & tanaman varietas unggul di Pakistan.
Penyakit umbi kentang bebas dicuci baik dengan deterjen dan air suling untuk kotoran menghapus dan dibiarkan sprouting. Lima hari kecambah berumur digunakan sebagai eksplan untuk proliferasi langsung. Eksplan yang permukaan disterilkan dalam deterjen selama 10 menit, kemudian dengan 0,1% larutan klorida merkuri selama 5 menit diikuti dengan tiga kali pencucian dengan air steril-suling. Kecambah yang aseptik dipotong menjadi 10 bagian mm yang berisi satu simpul dan diinokulasi dalam media. The Espinosa menengah ditambah vitamin B5 dilengkapi dengan konsentrasi yang berbeda dari BAP dan GA3 sendirian dan dalam kombinasi dipergunakan. panjang tunas tertinggi tunas diamati di hadapan 0,5 mg / l BAP dan 0,4 mg / l GA3 dengan kemampuan untuk menghasilkan planlet maksimum per eksplan. Untuk induksi akar media yang sama digunakan dengan konsentrasi yang berbeda NAA dan IBA. NAA pada 2,0 mg / l menginduksi perkembangan akar tertinggi. planlet yang berakar berhasil diaklimatisasi dan dikirim ke perusahaan untuk budidaya.
Kultur Jaringan Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
Studi penelitian tentang Kultur Jaringan Jatropha (fisik mur) memiliki tujuan untuk mengembangkan protokol untuk perbanyakan massal pohon elit yang dipilih pada basis produksi benih yang lebih tinggi dan kandungan minyak. Pabrik eksperimental dari jarak pagar ditumbuhkan di laboratorium dalam kondisi yang terkendali untuk studi in vitro. Daun dan eksplan meristem apikal diisolasi dari 7 hari bibit lama jarak pagar, yang digunakan untuk menginduksi kalus. Murashige & Skoog (1962) medium dengan berbagai formulasi pengatur tumbuh termasuk 2,4-D dan IBA digunakan. pertumbuhan yang sangat baik dari kalus pada eksplan daun diperoleh pada medium dengan 1,0 mg / L 2, 4-D. Kalus yang dihasilkan dari eksplan daun di semua konsentrasi IBA tumbuh lebih cepat selama 7-30 hari budaya dan kemudian stabil pada tingkat pertumbuhan yang lambat. Sementara 1,0 mg / L 2,4-D terbukti paling efektif dalam mendorong kalus pada skala besar di waktu singkat. Kalus lembut, rapuh dan berwarna putih. Meristem apikal digunakan sebagai eksplan untuk regenerasi tunas langsung. Rooting dari meristem secara efektif dicapai pada MS ditambah dengan 1,5, 2,0 dan 2,5 mg / l IBA. Induksi akar dengan 2,0 mg / l IBA paling efektif dan akar juga mengembangkan akar sekunder. Dalam waktu dekat embriogenesis somatik dan regenerasi tunas dari kalus akan diuji dalam media MS dengan berbagai konsentrasi BA. tanaman regenerasi akan diaklimatisasi dan dirilis untuk penanaman bidang di bawah berbagai tanah iklim dan kondisi untuk studi lebih lanjut.





BAB III
PENUTUP

Kesimpulan
Kultur jaringan tanaman merupakan reproduksi tanaman dengan menggunakan sifat totipotensi dari sel ataupun jaringan yang akan dikultur. Sifat totipotensi adalah sifat yang memungkinkan sel atau jaringan suatu tumbuhan dapat tumbuh menjadi sel atau jaringan apapun. Berbagai manfaat dari kultur jaringan diantaranya dapat dalam bidang pertanian, dalam bidang medis seperti obat obatan, pelestartian plasma nuftah, kultur embrio, transformasi genetic, fusi dan produksi haploid.
Teknik kultur jaringan tanaman diantaranya sebagai berikut : persiapan tanaman donor, tahap inisiasi,tahap perbanyakan, tahap rooting, dan tahap aklimatisasi. Semua tahapan tersebut di aplikasikan pada berbagai tanaman yang akan di kultur sehingga menghasilkan tanaman yang sesuai dengan induknya dengan banyak dalam waktu singkat dan resisten terhadap hama. Produksi yang cepat dari kualitas tinggi, bebas penyakit dan saham tanam seragam hanya mungkin melalui budidaya. Peluang baru telah dibuat bagi produsen, petani dan pemilik pembibitan untuk bahan tanam berkualitas tinggi buah-buahan, tanaman hias, spesies dan sayuran pohon hutan. Produksi tanaman dapat dilakukan sepanjang tahun terlepas dari musim dan cuaca. Namun teknologi budidaya mahal dibandingkan dengan metode konvensional propagasi dengan cara biji, stek dan okulasi dll. Oleh karena itu penting untuk mengadopsi langkah-langkah untuk mengurangi biaya produksi. Hal ini dapat dicapai dengan meningkatkan efisiensi proses dan penggunaan sumber daya.
Kultur in vitro memiliki peran yang unik di bidang pertanian dan kehutanan berkelanjutan dan kompetitif dan telah berhasil diterapkan di pemuliaan tanaman untuk pengenalan cepat dari tanaman ditingkatkan. kultur jaringan tanaman telah menjadi bagian integral dari pemuliaan tanaman. Hal ini juga dapat digunakan untuk produksi tanaman sebagai sumber vaksin yang dapat dimakan. Ada banyak Ditanam berguna berasal zat-zat yang dapat diproduksi dalam kultur jaringan.

Saran
Banyaknya manfaat dari kultur jaringan ini akan membantu mengefisien dan mengefektifkan kegiatan bisnis tanaman seperti bunga anggrek yang banyak diminati orang. Dengan kultur jaringan, maka akan mempermudah perbanyakan angrek sehingga akan memenuhi permintaan pelanggan yang banyak. Oleh karena itu, sebagai seorang mahasiswa, baiknya kita dapat mengetahui peluang ini supaya dapat dijadikan penghasilan yang juga bermanfaat jika kita melakukan teknik ini pada tanamn yang terancam punah untuk membantu melestarikan keanekaragaman hayati di Indonesia.















DAFTAR PUSTAKA

Altaf Hussain, Iqbal Ahmed Qarshi, Hummera Nazir dan Ikram Ullah. Kultur Jaringan Tanaman: Status saat ini dan Peluang.
Putra,Virnanto Hasmana.2009. BUDIDAYA DAN PROSPEK PEMASARAN ANGGREK BULAN LOKAL (Phalaenopsis amabilis) Di KEBUN ANGGREK WIDOROKANDANG YOGYAKARTA. UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
http://www.extension.umd/ghic/topic/care-phalaenopsis-orchids-moth-orchid
Kistinah, Idun dan Endang Sri Lestari. 2009. BIOLOGI. Bandung:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.