Bioteknologi Tanaman (Kultur In Vitro)

Pada awalnya telah dicoba dan berhasil mengembang-biakan tanaman secara vegetatif dari berbagai bagian tanaman selain dari biji seperti; batang, pucuk, daun, dan akar. Realitas itu kemudian memunculkan ide untuk memperbanyak tanaman dengan menggunakan metode kultur jaringan/sel tumbuhan (plant tissue/cell culture). Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk memperbanyak jaringan/sel yang berasal atau yang didapat dari jaringan orisinal tanaman secara vegetatif dalam medium secara in vitro (dalam tabung kaca).

Menurut teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann bahwa sel tumbuhan memiliki sifat autonom dan totipotensi. Autonom berarti dapat mengatur rumah tangganya sendiri; metabolisme, tumbuh dan berkembang secara independen. Totipotensi berarti memiliki kemampuan beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Hal ini merupakan salah satu pembeda sel tumbuhan dengan sel hewan. Selain itu, pada  sel tanaman terdapat dinding sel. Sel tanaman hidup apabila diletakkan pada suatu lingkungan yang sesuai, akan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman baru yang sempurna.

Prinsip Dasar
 

Kultur jaringan merupakan pengembangan dari teori sel, yaitu dengan menumbuhkan sel atau sekumpulan sel (jaringan) pada medium yang mengandung zat hara yang sesuai dengan kebutuhan sel atau jaringan tanaman. Jaringan yang ditumbuhkan pada medium padat akan membentuk kalus, yaitu massa atau kumpulan sel yang tidak beraturan. Kalus yang terbentuk dicacah menjadi bagian kecil-kecil kemudian dipindahkan ke medium baru, dengan susunan hara yang tepat supaya kalus dapat tumbuh menjadi tunas dan tanaman baru yang sempurna.
 

Beberapa prinsip dasar yang harus diperhatikan dan dipenuhi dalam rangka mendapatkan kultur jaringan/sel tanaman yang bersih dan tumbuh dengan baik antara lain:
1. Prinsip sterilitas yang meliputi peralatan dan medium harus aseptik dan steril,
2. Prinsip ketersediaan nutrisi; medium harus menyediakan semua nutrien yang diperlukan oleh sel tanaman dalam jumlah yang cukup dan seimbang.
3. Preservasi sel.
 

Oleh karena itu, penguasaan pengetahuan dasar merupakan syarat pokok dan keterampilan seseorang sangat menunjang kesuksesan di dalam melakukan kultur sel tanaman. Penanganan kultur sel tanaman hendaknya dijalankan dalam kondisi benarbenar aseptik, karena sel/jaringan hewan tumbuh dan berkembang lebih lambat dari kontaminan umum seperti bakteri, yeast (jamur), dan mycoplasma.
 

Tahapan Kultur Tanaman
1. Preparasi medium kultur
2. Penanaman dalam kultur
3. Organogenesis
4. Amplifikasi anakan
5. Penanaman dalam tanah

Preparasi Media Kultur Jaringan Tanaman 

Syarat suatu medium kultur jaringan tanaman adalah harus mengandung zatzat anorganik yang terdiri dari unsur-unsur hara makro dan mikro, asam amino, gulagula, vitamin dan hormon. Asam amino esensial seperti glutamin, serin dan zat pengatur pertumbuhan sitokinin. Salah satu jenis medium yang paling banyak digunakan adalah medium dasar Murashige dan Skoog (medium MS). Medium MS mengandung garam mineral yang tinggi dan senyawa N dalam bentuk NO3- dan NH4+.

Mikronutrien
MnSO4. H2O 2230 mg
ZnSO4. 4H2O 860 mg
H3BO3 620 mg
KI 83 mg
NaMoO4. 2H2O 25 mg

CuSO4. 4H2O 2,5 mg
COCl2. 6H2O 2,5 mg

Vitamin
Glycine 100 mg
Nicotinic acid 25 mg
Pyridoxine-HCl 25 mg
Thiamin HCl 5 mg
 

Hormon
IAA mg/100 mL
NAA mg/100 mL
2,4-D mg/100 mL
IBA mg/100 mL
 

Makronutrien
NH4NO3 1650 mg
KNO3 1900 mg
CaCl2. 2H2O 440 mg
MgSO3. 7H2O 370 mg
KH2PO3 170 mg