Laporan Bioteknologi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Bioteknologi adalah ilmu yang mempelajari teknologi yang memanfaatkan hidup atau organisme untuk memenuhi kebutuhan manusia. Bioteknologi tanaman adalah bioteknologi yang digunakan untuk menghasilkan tanaman yang diinginkan.

Dalam bioteknologi kita mengenal kultur jaringan, kultur jaringan adalah suatu teknik menumbuhkan tanaman dengan menggunakan embrio somatik yang diletakkan dalam media kultur. Kultur jaringan memanfaatkan sifat totipotensi pada tanaman yaitu kemampuan sel untuk membentuk individu baru.

Keuntungan dari teknik kultur jaringan diantaranya mampu menghasilkan beberapa individu baru dari sebuah eksplan atau produksi skala besar. Ruang penyimpanan kecil, efisien, efektif dan dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama.

Bilang pertanian adalah salah satu bidang yang memanfaatkan bioteknologi, seperti menghasilkan tanaman yang tahan terhadap serangan hama, menghasilkan tanaman yang lebih produktif dan mengolah produk pertanian menjadi produk yang lebih menarik untuk dikonsumsi serta menyediakan benih untuk ditanam oleh petani.

Dalam penyediaan benih untuk petani, kita mengenal benih sintetik yaitu benih yang dibuat dari sebuah eksplan yang dibungkus dengan suatu media.

Karena hal tersebut dalam praktikum bioteknologi tanaman ini kami mencoba untuk membuat benih sintetik dengan eksplan tanaman oregano dan tanaman petunia.

1.2.Mengetahui pengaruh pemberian IBA terhadap keberhasilan pertumbuhan eksplan oregano dan petunia melalui teknik enkapsulasi.

1.3.Perlakuan

Pemberian IBA dengan 6 taraf konsentrasi 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 ppm diulang sebanyak 2 kali.

  

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Enkapsulasi

Teknik enkapsulasi merupakan suatu teknik pembungkusan eksplan (embrio somatik, meristem atau pucuk) dengan suatu pembungkus khusus yang membuat eksplan tidak rusak dan dapat tumbuh. Embrio dibungkus dengan Na alginat atau sejenis gel yang dapat dierkaya dengan hara, zat pengatur tumbuh (ZPT) dan komponen lain yang berfungsi dalam pertumbuhannya.

Benih sintetik dihasilkan dari produksi embrio somatik, bukan dari embrio zigotik yang terbentuk dari fertilisasi seksual tetua jantan dan betina. Nutrisi dan lingkungan spesifik menyebabkan sel – sel vegetatif yang tidak terdiferensiasi membentuk bagian – bagian embrio. Karena embrio yang telanjang tidak dapat ditanam langsung dilapangan, maka harus di en-kapsulasi.  Embrio somatik yang telah dikeringkan harus dilindungi dengan seed coating dari kemungkinan pelukaan  selama penanganan dan penanaman.

Enkapsulasi dirancang untuk memberikan proteksi fisik didalam kapsul dapat dimasukkan esensial nitrisi, zat pengatur tumbuh, antibiotik dan fungisida untuk membantu embrio selama perkecambahan.

Teknik enkapsulasi merupakan salah satu teknik dalam usaha konservasi plasma nutfah secara eksitu yang disebut preservasi. Enkapsulasi termasuk dalam metode preservasi dengan cara menghambat perumbuhan. Enkapsulasi  dirancang untuk memberikan proteksi fisik didalam kapsul.

Ada dua metode enkapsulasi yaitu enkapsulasi basah (wet hydrated, misalnya dalam hydrogel atau calcium alginat (Ilyas, 2004)). Enkapsulasi kering lebih disukai karena pelapisan benih yang kuat membungkus embrio somatik memungkinkan benih disimpan dan ditangai secara konvensional.

Keuntungan teknik enkapsulasi yaitu efektif untuk menyimpan dalam jangka waktu yang lama, efisien, mudah dikendalikan skala produksi besar dengan biaya rendah dan regenerasi sangat mudah.

Prinsip umum prosedur kerja dalam pembuatan enkapsulasi dimulai dengan sterilisasi eksplan kemudian pembuatan media enkapsulasi, yaitu dengan ½ MS ditambah sodium alginat sebagai kontrol dan nutrijell yang kemudian disterilisasi. Eksplan yang digunakan dimasukkan kedalam media enkapsulasi dan diambil menggunakan pipet dan dimasukkan kembali kedalam larutan CaCl₂ . 2H₂O. Kemudian eksplan CaCl₂ .2 H₂O dimasukkan kedalam petri dish. Enkapsulasi kemudian dibilas beberapa kali dengan aquades steril, dan selanjutnya dapat dikemas (disimpan) atau diaklimatisasi (jika ingin ditanam dilapangan).

Alginat sering sering digunakan dalam enkapsulasi. Alginat adalah garam – garam dari asam alginat yang dihasilkan dari ganggang laut (Macrocystic Pyrifera) yang diekstraksi dengan NaCO₃ . Asam alginat terdiri dari asam β – D – Monuronat (M), asam α – L – guluronat (G) dan blok MG yang terbentuk dari bagian blok M dan blok G melalui ikatan (1,4) Glikosida. Blok G menyebabkan lapisan yang terbentuk bersifat kaku. Blok M menyebabkan lapisan yang terbentuk bersifat fleksibel dan blok MG menyebabkan lapisan yang terbentuk bersifat agak kaku. Larutan alginat yang digunakan harus sesuai dengan jenis bahan pengental lain seperti resin sintetik, pelarut organik, enzim, surfaktan, plasticizers dan garam – garam alkali.

Faktor – faktor yang mempengaruhi kultur jaringan :

1.      Genotip

2.      Media

3.      Suhu

4.      Kelembaban

2.2. Klasifikasi tanaman oregano (Origanum vulgare)

Kingdom  : Plantae

Divisi                    : Spermatophyta

Kelas                    : Dikotiledonae

Ordo                     : Lamiales

Famili                   : Lamiaceae

Genus                   : Oraganum

Spesies     : Origanum vulgare

Oregano (Origanum vulgare) adalah herba yang digunakan secara luas pada masakan-masakan khas Yunani, seperti salad ala Yunani. Herba yang tergolong dalam famili tanaman Lamiaceae ini juga lazim digunakan pada pizza di Italia. Bagian herba yang digunakan adalah daunnya, di mana daun yang dikeringkan lebih disukai dibandingkan yang masih segar. Oregano memiliki rasa yang aromatik, hangat dan sedikit pahit.

Tanaman oregano berasal dari wilayah Eropa, Mediterania, serta kawasan Asia bagian selatan dan tengah. Selain spesies Origanum vulgare, terdapat pula spesies lain yang juga digunakan untuk tujuan kuliner, yakni Origanum onites dan Origanum heracleoticum. Selain itu, tanaman marjoram yang berasal dari Asia kecil juga memiliki kemiripan sifat dengan oregano, walaupun rasanya berbeda akibat tidak adanya kandungan senyawa fenolat pada marjoram.

Oregano mengandung senyawa karvakrol, timol, limonen, pinen, ocimene, dan caryophyllene. Daun dan batang yang menyokong bunga pada tanaman ini bersifat antiseptik, antispasmodik, karminatif, cholagogue, ekspektoran, stimulan, serta tonikum. Oregano digunakan per oral guna mengatasi demam, influenza, sakit perut, serta sakit akibat menstruasi.

Oregano memiliki khasiat menenangkan dan membantu tidur, namun dapat berefek merugikan bila digunakan berlebihan. Kandungan timol dalam jumlah tinggi menyebabkan oregano memiliki sifat antiseptik kuat bila digunakan sebagai obat luar.

Khasiat antioksidan kuat juga dimiliki oleh oregano akibat kandungan senyawa asam fenolat dan flavonoid. Telah dibuktikan bahwa oregano berkhasiat antimikroba terhadap Lysteria monocytogenes. Selain itu tanaman ini juga berkhasiat terhadap bakteri Staphylococcus aureus yang resisten terhadap methicillin.

2.3. Klasifikasi tanaman petunia (Petunia sp)

Kingdom  : Plantae

Divisi                    : Spermatophyta

Kelas                    : Dikotiledonae

Ordo                     : Solanales

Famili                   : Solanaceae

Genus                   : Petunia

Spesies     : petunia sp

Petunia adalah suatu genus tumbuhan berbunga dari famili Solanaceae yang bunganya berbentuk trompet. Tumbuhan ini berasal dari Amerika Selatan. Secara fisik, tinggi tanaman ini antara 16–30 cm, bunganya ada yang bermahkota tunggal dan ada pula yang bermahkota ganda dengan warna yang bervariasi (misalnya merah, putih, kuning pucat, biru, dan ungu tua).

Contoh spesies petunia ialah P. axillaris (berbunga putih), P. integrifolia (berbunga ungu), Petunia x hybrida (diduga hasil persilangan antara P. axillaris dan P. integrifolia), dan P. exserta (berbunga merah).

Petunia umumnya diserbuki oleh serangga, kecuali P. exserta yang diserbuki burung kolibri. Umumnya petunia bersifat diploid dengan 14 kromosom dan tidak dapat disilangkan antarspesies. Tanaman petunia memiliki panjang 20 – 80 cm dengan daun berlawanan 1 – 4 cm.

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum Bioteknologi Tanaman dilaksanakan setiap hari selasa pukul 08.00 s/d 09.10 WIB dilaboratorium Bioteknologi Tanaman Fakultas Pertanian, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

a. Pipet mikro

b. Botol selai

c. Petridish

d. Labu erlenmeyer

e. Pisau scalpel

f. Spatula

g. Gelas ukur

h. Autoclave

3.2.2 Bahan

a. stok A, B, C, E, F, Vit, myo @0,5 ml

b. alginat 3 gram

c. Aquades 100ml

d. IBA Auksin

3.3. Cara Kerja

3.3.1. Pembuatan media enkapsulasi

1.      Tuangkan stok A, B, C, E, F, Vit, Myo, masing – masing 0,5 ml kedalam botol selai dengan menggunakan pipet mikro.

2.      Tuangkan juga alginat kedalam botol selai tersebut sebanyak 3gr/100ml

3.      Tutup botol selai

4.      Sterilkan dengan autoclave selama 15 menit suhu 121 atm.

3.3.2. Pembuatan benih sintetik dan penanaman

1.      Sterilkan botol dan alat dalam autoclave 121⁰ C 1 atm

2.      Potong eksplan 1 – 1,5 cm

3.      Tetesi larutan alginat sampai menutupi eksplan

4.      Rendam dalam larutan CaCl₂ 2H₂O

5.      Bentuk bulatan / elips hingga kapsul memadat

6.      Masukkan benih sintetik yang telah jadi kedalam botol selai yang telah diisi arang sekam

7.      Simpan botol tersebut dalam ruang kultur yang telah diatur suhu, cahaya dan lingkungan ruangannya.

8.      Amati perubahannya

3.4. Parameter yang diamati

a.       Saat bibit menembus kapsul

b.      Daya kecambah (DK) yaitu persentase bibit yang telah menembus kapsul, diamati setiap 2 minggu sekali. DK dapat diuting dengan rumus

% DK = ∑BE Kecambah∑BE Awal × 100%

c.       Persentase daya tumbuh (DT) merupakan persentase bibit yang hidup sampai aklimatisasi

d.      Kualitas bibit terdiri atas jumlah daun, jumlah akar, warna daun, dan diameter tajuk

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.   Hasil

Tabel 1. Saat Bibit Menembus Kapsul

Perlakuan	Oregano				Petunia
	Minggu ke -
	1	2	3	4	1	2	3	4
0.5 ppm	-	-	-	-	-	-	-	-
1.0 ppm	-	-	-	-	-	√	-	-
1.5 ppm	-	√	-	-	-	-	√	-
2.0 ppm	-	-	-	-	-	√	-	-
2.5 ppm	-	√	-	-	-	-	-	-
3.0 ppm	-	-	-	-	-	-	-	-

Tabel 2. Hasil Presentase Daya Kecambah Bibit Oregano

MST	Perlakuan (%)
	0.5 ppm	1.0 ppm	1.5 ppm	2.0 ppm	2.5 ppm	3.0 ppm
2	0	0	16.67	0	16.67	0
4	0	0	16.67	0	16.67	0

Tabel 3. Hasil Persentase Daya Kecambah Bibit Petunia

MST	Perlakuan (%)
	0.5 ppm	1.0 ppm	1.5 ppm	2.0 ppm	2.5 ppm	3.0 ppm
2	0	16.67	0	16.67	0	0
4	0	16.67	33.34	16.67	0	0

Tabel 4. Hasil Persentase Daya Tumbuh Bibit Oregano

MST	Perlakuan (%)
	0.5 ppm	1.0 ppm	1.5 ppm	2.0 ppm	2.5 ppm	3.0 ppm
4	0	0	16.67	0	16.67	0

Tabel 5. Hasil Persentase Daya Tumbuh Bibit Petunia

MST	Perlakuan (%)
	0.5 ppm	1.0 ppm	1.5 ppm	2.0 ppm	2.5 ppm	3.0 ppm
4	0	0	33.34	0	0	0

Tabel 6. Jumlah Daun

Perlakuan	Jumlah (helai)
	Oregano	Petunia
0.5 ppm	0	0
1.0 ppm	0	0
1.5 ppm	4	6
2.0 ppm	0	0
2.5 ppm	6	0
3.0 ppm	0	0

 Tabel 7. Warna Daun

Perlakuan	Oregano		Petunia
	Hijau Muda	Hijau Tua	Hijau Muda	Hijau Tua
0.5 ppm	-	-	-	-
1.0 ppm	-	-	√	-
1.5 ppm	√	-	√	-
2.0 ppm	-	-	-	-
2.5 ppm	√	-	-	-
3.0 ppm	√	-	-	-

Tabel 8. Diameter Tajuk Tanaman (cm)

Perlakuan	Oregano	Petunia
0.5 ppm	0	0
1.0 ppm	0	0
1.5 ppm	0.8	0.5
2.0 ppm	0	0
2.5 ppm	0.6	0
3.0 ppm	0.7	0

4.2.   Pembahasan

Enkapsulasi dilakukan untuk membuat atau menghasilkan benih sintetik dengan cara membungkus eksplan atau embrio somatik dengan Na alginat ½ MS. Dalam praktikum ini terdapat beberapa perlakuan pemberian zat pengatur tumbuh (ZPT) yaitu 0.5 ppm, 1.0 ppm, 1.5 ppm, 2.0 ppm, 2.5 ppm dan 3.0 ppm.

Benih mulai menembus kapsul pada 2 minggu setelah enkapsulasi baik untuk petunia maupun untuk oregano, dan adapula benih yang menembus kapsul pada pada minggu ketiga yaitu pada petunia perlakuan 1.5 ppm, ini dapat dikarenakan oleh ketebalan kapsul maupun karena posisi enkapsulasi dalam botol selai dalam keadaan terbalik.

Benih - benih yang menembus kapsul terlihat pada petunia perlakuan 1.0 ppm ,oregano dan petunia perlakuan 1.5 ppm , dan oregano perlakuan 2.5 ppm .

Selanjutnya perkembangan dari benih yang menembus kapsul dapat dilihat dalam tabel 2, yaitu presentase dari daya kecambah. Untuk oregano yang berkecambah pada perakuan pemberian IBA 1,5ppm sebanyak 16.67% dan perlakuan pemberian IBA 2.5ppm sebanyak 16.67%, perkembangan daya kecambah sampai dengan minggu ke-4 pengamatan.

Sedangkan rata – rata daya kecambah untuk petunia yaitu 16.67% untuk perlakuan 1.0 ppm, 33.34% perlakuan 1.5 ppm dan 16.67% pada perlakuan 2.0 ppm.

Persentasi daya tumbuh untuk oregano rata – rata mencapai 16.67% baik pada perlakuan 1.5 ppm maupun perlakuan 2.0 ppm. Sedangkan untuk petunia rata – rata daya tumbuhnya adalah 33.34% pada perlakuan 1.5 ppm. Benih sintetik yang tidak mampu tumbuh dikarenakan posisi eksplan dalam botol yang terbalik, kemampuan  eksplan yang sulitt menembus kapsul dan karena terkontaminasi oleh jamur.

Rata – rata jumlah daun pada petunia dan oregano adalah 4 – 6 helai dan rata – rata warna daunnya hijau muda ini karena bibit masih muda. Diameter tajuk pada oregano 0.6 – 0.8 cm. Diameter terpanjang terdapat pada perlakuan 1.5 ppm dan diameter tajuk terpendek terdapat pada perlakuan 2.5 ppm. Pada parameter kejaguran konsentrasi IBA dapat mempengaruhi warna daun, jumlah daun dan diameter tajuk.

Kontaminan yang terjadi pada eksplan sehingga eksplan tidak dapat tumbuh, kontaminan yang terjadi menyebabkan eksplan berjamur dan busuk. Kontaminasi disebabkan oleh tempat dan alat enkapsulasi yang digunakan tidak steril.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1.      Perlakuan tertinggi terdapat pada perlakuan 1.5 ppm, ini terlihat dari eksplan yang tumbuh baik eksplan petunia maupun eksplan oregano. Pada perlakuan ini dapat dilihat bahwa eksplan mampu tumbuh sampai pengamatan terakhir sedangkan eksplan – eksplan lain yang sudah menembus kapsul dan berkecambah tidak dapat tumbuh sampai pengamatan terakhir, malah menjadi busuk dan mati.

2.      Terjadi kontaminasi karena tidak sterilnya alat dan tempat yang digunakan sehingga eksplan berjamur dan membusuk.

5.2. Saran

1. Sebaiknya alat dan bahan serta tempat pembuatan benih sintetik dibuat steril             sehingga benih sintetik tidak tekontaminasi dan tumbuh dengan baik.

2. Dalam melakukan pengamatan diharapkan aslab memberi tahu cara atau metode dalam melakukan pengamatan benih sintetik sehingga dapat mengamati semua parameter pengamatan dengan baik.

DAFATAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Sterilisasi Media adan Alat. http://e-learning.unram.ac.id/KulJar/BAB%20IV%20STERILISASI/IV2%20Sterilisasi%20Alat.htm. Diakses tanggal 27 Desember 2009.

Anonimous. 2009. Media Kultur Jaringan. http://www.fp.unud.ac.id/biotek/kultur-jaringan-tanaman/12-media-kultur-jaringan.html. diakses tanggal 27 Desember 2009.

Gunawan, L.W. 1988. Teknik Kultur Jaringan. Bogor: Laboratorium Kultur Jaringan, PAU Bioteknologi, IPB.

Rahardja, P. C. 1995. Kultur Jaringan : Teknik Perbanyakan Tanaman Secara Modern. Penerbit Swadaya, Jakarta.

Sriyanti, Daisy P. dan Ari Wijayani. 2002. Teknik Kultur Jaringan : Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern. Kanisius, Yogyakarta.

Susilowati, Ari. Shanti Listyawati. 2001. Keanekaragaman Jenis Mikroorganisme Sumber Kontaminasi Kultur In vitro di Sub-Lab. Biologi Laboratorium MIPA Pusat UNS. Jurnal Biodiversitas Volume 2 No. 1 hlm 110-114.

Susiyanti dan M. Ana Syahbana. 2012. Bioteknologi Tanaman (Penuntuan Praktikum). Jurusan Agroekoteknologi Fakultas pertanian Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Serang.