Perbanyakan Saccaharum officinarum, L secara In Vitro

Tanaman tebu ( Saccaharum officinarum, L ) merupakan tanaman perkebunan semusim, yang mempunyai sifat tersendiri, sebab didalam batangnya terdapat zat gula. A. Sistematika Tanaman Tebu Devisio : Spermatophyta Sub devisio : Angiospermae Class : Moniocotyledoneae Ordo : Glumiflorae Famili : Poaceae Genus : Shaccharum Spesies : Shaccharum officinarum B. Syarat tumbuh tanaman tebu Syarat tubuh tebu di dalam pembudidayaannya adalah : 1. Curah Hujan Pertumbuhan tanaman tebu pada masa vegetatif menuntut jumlah hujan bulanan minimal 100 mm selama 6-7 bulan sedang masa generatif mentut 2-4 bulan kering untuk proses kemasakan tebu ( curah hujan bulanan kurang dari 100 mm ) sedangkan curah hujan tahunan 1500 – 3000 mm ( Anonymous, 1981 ) Pertumbuhan tebu normal membutuhkan pertumbuhan vegetatif selama 6-7 bulan, dalam masa itu jumlah air yang dibutuhkan untuk evapotranspirasi adalah 3-4 mm air perhari berarti jumlah hujan bulanan selama masa pertumbuhan tebu minimal 100 mm.

Lawat fase vegetatif tebu memerlukan 2-4 bulan kering ( <100 mm ) untuk proses kematangan tebu bila curah hujan diatas evapotranspirasi akan berakibat kemasakan tebu terhambat dan kadar gula rendah ( Anonymous, 1981 ) Curah hujan yang tinggi pada waktu tanaman tebu mencapai umur masak akan menyebabkan pembentukan gula rendah. Sebab, sinar matahari terhalangi oleh awan, sehingga proses fotosintesis terhambat sekaligus proses pembentukan gula terhambat, terbentuknya rendemen rendah, dan tebu mencapai masak optimal terhambat pula ( Ahmad Supriyadi, 1992 ) 2. Intensitas cahaya Radiasi sinar matahari dibuthkan untuk membentuk kamar tumbuh akan mengatur pertunasan dan perpanjangan batang tebu serta dipakai untuk fotosintesis yang menghasilkan gula. ( Anonymous, 1981 ) 3. Angin Kecepatan angin kurang dari 10 km/jam sangat baik untuk pertumbuhan tebu, oleh karena itu angin dapat menurunkan suhu dan kadar gas asam arang (CO2) disekitar tajuk tebu. Kecepatan angin lebih dari10 km/jam didertai hujan lebat akan merugikan tanaman tebu karena dapat meningkatkan penguapan (Anonymous, 1981) 4. Suhu Suhu optimal untuk pertumbuhan tebu berksar 24°– 30° C sedangkan beda suhu musiamn tidak lebih dari 6°C. Beda suhu siang dan malam di dataran tidak lebih dari 10°C. 5. Kelembapan Kelembapan nisbi tinggi dapat membentuk kabut yang dapt menghalangi radiasi cahaya matahari sehingga proses fotosintesis terhambat.Kelembapan udara nisbi tidak banyak berpengaruh pada pertumbuhan tanaman tebu, asal cukup tersedia air dalam tanah (Anonymous, 1986).

Tahapan Kultur Jaringan Tebu :

1. Penyiapan media

Ø Penyiapan tabung-tabung kultur

Ø Penuangan larutan media

Ø Kegiatan pemasakan media

Ø Penutupan tabung-tabung kultur

Ø Kegiatan sterilisasi

Ø Penyimpanan media pada ruang inkubasi media

Media yang digunkan untuk perkembangbiakan kultur jaringan tebu adalah media MS dengan penggunaan ZPT untuk MS I adalah kinetin dan 2,4 D sedangkan pada MS II ZPT yang digunakan adalah kinetin dan IAA ( Komposisi media MS I dan MS II terlampir ). Dalam kegiatan pembuatan media harus menghasilkan media yang bebas dari mikroba. Oleh karena itu media yang dibuat harus disterilkan dengan menggunakan autoclave dengan suhu 121ºC, tekanan 1,5 psi selama 30 menit. Kemudian media yang dibuat tersebut dituang dalam botol yang sudah steril tadi lalu ditutup dengan alumunium foil..

Media yang terkontaminasi kemungkinan disebabkan karena kondisi laboratorium dan ruang pertumbuhan yang kurang steril serta tabung kultur yang tidak steril. Kondisi laboratorium yang tidak pernah dilakukan sterilisasi menggunakan formalin kemungkinan juga mempengaruhi proses pembiakan secara kultur jaringan. Penggunaan formalin ditujukan agar dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme phatogen sebagai sumber kontaminan bahkan dapat membuat mikroorganisme tersebut mati. Jadi formalin sangat diperlukan untuk menunjang kelancaran pembiakan kultur jaringan.

2. Inisiasi

Ø Pengambilan eksplan

Ø Pembersihan eksplan

Ø Persiapan laminar

Ø Kegiatan penanaman/inokulasi

Ø Penyimpanan hasil inisiasi pada rak kultur

Dalam melakukan kegiatan inisiasi pengenalan eksplan sangat dibutuhkan, karena apabila kita mengetahui sifat fisiologi dari eksplan tersebut maka akan lebih mudah dalam melakukan perkembangbiakan secara kultur jaringan ini. Keadaan eksplan juga sangat menentukan sekali dalam kultur jaringan. Apabila keadaan eksplan tersebut tidak sehat atau tidak sesuai dengan kriteria sebagai eksplan yang baik maka kemungkinan besar hasil yang akan di dapat tidak akan optimal.

Adapun kriteria-kriteria tanaman Shaccharum officinarum yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah sebagai berikut:

Ø Bebas hama dan penyakit

Bagian tanaman yang akan digunakan sebagai bahan eksplan harus bebas dari hama dan penyakit tanaman. Hama yang biasa menyerang pada tanaman ini adalah penggerek pucuk, penggerek batang. Sedangkan penyakit yang sering muncul adalah penyakit mozaik yang disebabakan oleh virus. Tanda-tanda tanaman Shaccharum officinarum apabila terserang oleh penggerek pucuk adalah terdapat lorong gerek pada ibu tulang daun, deretan lubang gerekan, lorong gerek yang lurus di bagian tengah pucuk tanaman sampai ruas mudadibawah titik tumbuh. Sedangkan tanda-tanda apabila tanaman Shaccharum officinarum terserang penggerek batang adalah timbulnya bercak-bercak putih bekas gerekan pada daun, terdapat lorong gerekan pada bagian dalam pelepah serta terdapat lorong gerekan pada ruas-ruas. Penyakit mozaik yang disebabkan karena virus ini akn menimbulkan noda atau garis berwarna hijau dan kuning pada daun yang sejajar dengan bekas pembuluh.

Ø Umur tanaman Shaccharum officinarum antara 5-6 bulan

Keadaan eksplan dalam umur fisiologi juvenil akan cenderung lebih cepat berkembang dibandingkan dengan eksplan yang umur fisiologinya mendekati masa mature. Bagian tanaman yang akan digunakan sebagai eksplan yang mempunyai umur fisiologi mendekati mature seringkali mengalami browning yang pada akhirnya akan menimbulkan kematian pada tanaman tersebut.

Inisiasi adalah kegiatan penanaman eksplan pada media buatan yang telah mengandung nutrisi yng dibutuhkan oleh tanaman. Sebelum melakukan kegiatan inisiasi langkah awal yang ahrus dilakukan adalah sterilisasi bahan tanam. Sterilisasi bahan tanaman (eksplan) merupakan hal penting yang dapat menentukan keberhasilan penanaman secara in vitro. Eksplan yang akan ditanam harus bebas dari mikroorganisme kontaminan. Tahap sterilisasi sering menjadi kendala utama dalam perbanyakan tanaman secara in vitro. Apalagi pada tanaman tebu yang mempunyai kandungan senyawa fenol yang cukup tinggi. Untuk tanaman Shaccharum officinarum ini tehnik sterilisasi yang digunakan sedikit dengan tanaman yang lainnya, karena eksplan yang diambil dari pucuk berbentuk pelepah yang apabila dilakukan perendaman dengan clorox atau detergent akan menimbulkan kemungkinan browning dan kontaminasi yang cukup besar. Oleh karena itu pada tanaman ini sterilisasi yang dilakukan hanya dengan melakukan penyemprotan dengan alkohol 96 % yang kemudian dibakar diatas lampu bunsen.

Pada divisi inisiasi ini penanam bertugas menyiapkan eksplan dalam kondisi yang steril sehingga dapat ditumbuhkan pada media yang sesuai dengan tanaman tersebut.

Inisiasi tanaman tebu ( Shaccharum officinarum ) :

Ø Sterilisasi eksplan ( diluar laminar ) :

1. Mengambil pucuk tebu ± 4 ruas

2. Mengupas pelepah tebu damn memotongnya menjadi lebih kecil ( ± 20 cm )

3. Mencuci dengan air mengalir

4. Membawa kedalam Laminar

Ø Sterilisasi eksplan ( didalam laminar ) :

1. Menyemprot eksplan menggunakan alcohol 96 %

2. Membakar eksplan yang telah disemprot dengan alcohol pada lampu Bunsen

3. Eksplan siap ditanam

Ø Inisiasi eksplan :

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Mengupas pelepah tebu hingga mendapatkan bagian yang diinginkan

3. Memotong pucuk ± 10 cm

4. Memotong pucuk menjadi lebih kecil ( 2 cm )

5. Menanam pada media MS 1

6. Menyimpan pada ruang pertumbuhan

Dalam inisiasi ini sering terjadi kontaminasi, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :

a. Keadaan eksplan

Ekspan yang akan ditanam harus bebas dari hama, penyakit maupun mikroorganisme lain yang kurang menguntungkan untuk tanaman. Umur tanaman juga mempengaruhi dalam pertumbuhan tanaman. Apabila tanaman yang akan digunakan untuk eksplan berumur kurang dari 4-5 bulan maka kemungkinan untuk tumbuh dan berkembang sangat sulit karena tanaman tebu yang masih muda mengandung senyawa fenol yang sangat tinggi sehingga akan mengakibatkan browning dan pada akhirnya eksplan akan mati. Sedangkan tanaman tebu yang berumur lebih dari 5 bulan akan sulit untuk tumbuh. Hal itu disebabkan karena tanaman berada pada masa matur/pertumbuhan yang lanjut sehingga sifat totipotensi pada sel tersebut sangat sedikit sekali atau bahkan tidak ada.

b. Aseptisitas pekerja

Kebersihan pekerja juga perlu diperhatikan didalam perkembangbiakan secara kultur jaringan ini. Apabila pekerja dalam kondisi yang aseptis maka akan memperkecil kemungkinana terjadinya kontaminasi. Sebelum pekerja memasuki ruang penanaman terlebih dahulu harus mencuci tangan menggunakan sabun antiseptik, kemudian setelah berada diruang penanaman pekerja harus menyemprotkan alkohol pada badan dan tangan hingga lengan.

Keadaan pekerja yang kurang aseptik akan memungkinkan terjadinya kontaminasi. Jadi didalam perkembangbiakan secara kultur jaringan ini keseterilan pekerja juga sangat diperlukan untuk menunjang keberhasilan penanaman.

c. Sterilisasi alat dan bahan

Peralatan yang harus steril adalah laminar AFC , alat-alat diseksi, tabung kultur dan ain-lain. Pada laminar sudah dilengkapi dengan blower, lampu UV sehingga dapat mensterilkan ruangan dalam laminar. Akan tetapi sebelum menggunakan laminar sebaiknya disemprot menggunakan alkohol 70 %. Alat-alat diseksi juga perlu adanya sterilisasi, apabila alat-alat tersebut tidak disterilisasi kemungkinan unutk terjadinya kontaminasi akan besar karena bekas-bekas eksplan ataupun media yang tersisa pada alat-alat diseksi akan mejadi sumber kontaminan. Oleh karena itu alat-alat diseksi juga perlu disterilisasi. Sterilisasi tabung dilakukan menggunakan oven.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam kegiatan inisiasi/penanaman yakni sebagai berikut :

Ø Alat dan bahan yang dimasukkan dalam laminar harus dipastikan dalam keadaan steril sehingga perlu dilakukan penyemprotan dengan alkohol 70 %

Ø Untuk mengurangi masuknya mikroorganisme yang tidak diinginkan, sebelum membuka tabung kultur sebaiknya mulut tabung digarang pada api terlebih dahulu

Ø Kegiatan penanaman diusahakan dilakukan dengan cepat, karena semakin cepat dilakukan penanaman maka eksplan tidak akan terlalu lama berikatan dengan oksigen sehingga kemungkinan untuk browning semakin kecil

3. Subkultur

Kultur jaringan pada tebu mulai dari eksplan – kalus – tunas – planlet. Kegiatan sub kultur yang dilakukan pada tanaman tebu yang pertama adalah dalam bentuk kalus. Seteleh melakukan penanaman (inisiasi) dalam jangka waktu 1,5 bulan tumbuh menjadi kalus, kemudian kalus tersebut di sub kultur dan ditanam lagi ke media MS I. setelah kalus tadi menjadi banyak maka dilakukan sub kultur ulang dan dipindhkan ke media MS II unutk mendapatkan tunas. Setelah menjadi tanaman lengkap ± 3 – 4 dilakukan sub kultur lagi (rooting) unutk memperbenyak tunas sekaliguas untuk perakaran. Kemudian dari media MS II padat dipindahkan kemedia MS II cair. Planlet yang dipindahkan pada media MS II cair selain untuk mendapatkan akar, planlet yang dipindahkan pada MS II cair beatangnya akan lebih besar dan kuat sehingga kemungkinan untuk hidup pasca aklimatisasi sangat besar. Hal itu disebabkan pada media cair planlet mengadsorsi nutrisi yang terdapat pada media dengan sempurna. Sehingga kebutuhan nutrisi tanaman dapat terpenuhi secara optimal.

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam sub kultuur tebu adalah :

· Laminar air flow cabinet

· Alat diseksi

· Lampu spirtus

· Alumunium foil

· Alcohol

· Alcohol rendaman

· Tabung kultur

· Media MS I dan II

Adapun prosedur sub kultur I dan II adalah sebagai berikut :

Ø Menyiapkan alat dan bahan

Ø Membuka alumunium foil sebagai penutup dari tabung kultur yang sebelumnya sudah digarang terlebih dahulu

Untuk SK I

Ø Mengeluarkan kalus dari tabung kultur (untuk SK I )

Ø Memotong-motong kalus menjadi kecil ( sebesar biji kacang hijau )

Ø Menanam pada media SK I

Ø Menutup tabung kultur menggunakan alumunium foil

Ø Menyimpan pada ruang inkubasi

Ø Melakukan pengamatan

Untuk SK II pada media padat

Ø Mengeluarkan planlet dari tabung kultur

Ø Membersihkan planlet dari sisa-sisa agar-agar

Ø Memotong akar yang terlalu panjang

Ø Memangkas / mengurangi daun planlet tebu

Ø Memisahkan planlet yang berumpun menjadi individu

Ø Menanam pada media MS II padat

Ø Menutup tabung kultur menggunakan alumunium foil

Ø Menyimpan pada ruang inkubasi

Ø Melakukan pengamatan

Untuk SK II pada media cair

Ø Mengeluarkan planlet dari tabung kultur

Ø Membersihkan planlet dari sisa-sisa agar-agar

Ø Memotong akar yang terlalu panjang

Ø Memangkas / mengurangi daun planlet tebu

Ø Memisahkan planlet yang berumpun menjadi individu

Ø Menanam pada media MS II cair

Ø Menutup tabung kultur menggunakan alumunium foil

Ø Menyimpan pada ruang inkubasi

4. Aklimatisasi

Aklimatisasi adalah masa adaptasi tanaman hasil pembiakan secara kultur jaringan yang semula kondisinya terkendali kemudian menjadi berubah pada lingkungan yang tidak terkendali, disamping itu tanaman juga harus mengubah pola hidupnya dari tanaman heterotrof menjadi tanaman autotrof. Tahap ini tidak kalah pentingnya dalam pembiakan secara kultur jaringan. Apabila dalam tahap aklimatisasi berhasil maka secara keseluruhan perkembangbiakan secara kultur jaringan berhasil pula. Masa aklimatisasi ini merupakan masa kritis bagi tanaman karena tanaman yang semula mendapat nutrisi dari media secara tiba-tiba harus mencari makanan (nutrisi) sendiri.

Pada dasarnya proses aklimatisasi planlet dihadapkan pada :

Ø Kelembaban yang berkurang

Ø Temperatur yang lebih tinggi

Ø Intensitas cahaya yang lebih tinggi

Ø Perlu mengadakan proses fotosintetis

Ø Adanya serangan hama dan penyakit

Dengan demikian agar dapat terhindar dari hal-hal diatas maka perlu diatasi dengan cara sebagai berikut :

1. Penyiapan media planlet

2. Sleksi planlet

3. Pencucian planlet

4. Perlakuan planlet dengan fungisida atau bakterisida

5. Penanaman

6. Pemeliharaan

7. Pemindahan ketempat pembibitan

Aklimatisasi dilakukan apabila planlet sudah mempunyai akar, daun sudah nampak hijau dan mempunyai batang. Aklimatisasi sebaiknya dilakukan di dalam green house atau tempat yang ternaungi. Media untuk aklimatisasi dapat menggunakan dengan perbandingan beberapa bahan tertentu, dalam kegiatan aklimatisasi tanaman tebu menggunkan media campuran antara tanah, pasir dan kompos dengan perbandingan 1:1:2

Media yang digunakan dalam kegiatan aklimatisasi sebaiknya disterilisasi terlebih dahulu dengan formalin. Media tersebut dimasukkan kedalam drum kemudian disemprot dengan formalin, lalu didiamkan selama 2 minggu setelah itu media tersebut dijemur hingga formalin menguap. Media yang telah disterilisasi tadi diletakkan dalam bedengan/seed box yang berada didalam screen house. Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk kegiatan aklimatisasi adalah: Alat tulis, bak semai, pisau, gunting, gembor sementara bahannya adalah planlet, media aklimatisasi (campuran antara tanah, pasir dan kompos) dan tali rafia.

Adapun prosedur kerja dalam aklimatisasi tanaman tebu adalah

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Mencampur media antara pasir, tanah, kompos dengan perbandingan 1:1:2

3. Mengisi bak semai dengan media yang telah dicampur

4. Mengeluarkan planlet dari botol kultur secara hati-hati

5. Membersihkan akar tanaman dari sisa-sisa agar yang menempel dengan air mengalir.

6. Merendam planlet pada larutan fungisida

7. Memangkas daun dan akar tanaman untuk mengurangi penguapan

8. Menanam planlet pada bedengan/bak semai

9. Menyiram tanaman dengan menggunakan sprayer hingga diperoleh hasil semprotan yang lebih halus.

10. Membersihkan alat yang digunakan

Setelah tanaman selesai ditanam pada bedengan maka dalam rentang waktu 1- 1,5 bulan maka tanaman di pindahkan pada polybag. Dimana alat dan bahan yang diguanakan antara lain adalah polybag, gunting, media pertumbuhan ( tanah, pasir dan kompos ). Adapun prosedur pemindahannya adalah :

Ø Menyiapkan alat dan bahan

Ø Mencabut tanaman yang berasal dari bedengan

Ø Memotong akar ¾ bagian dan memangkas daun yang ada

Ø Memasukkan media tanah, pasir dan kompos dalam polybag

Ø Memisahkan tanaman yang menjadi satu rumpun hingga menjadi tanaman individu

Ø Menanam pada media yang telah disiapkan

Ø Membersihkan alat yang telah digunakan

Ø Menyiram tanaman yang baru dipindahkan tersebut

Setelah tanaman diaklimatisasi tahap selanjutnya adalah perawatan tanaman hasil aklimatisasi. Tanaman yang berada dalam bedengan diberi pupuk ZA 3 gr/liter setiap satu minggu sekali. Selain itu penyirman dilakukan setiap hari selain itu juga rumput perlu disiangi setiap satu munggu sekali. Sedangkan tanaman yang berada di polybag pemumupukan dilakukan setiap satu minggu sekali.