kultur jaringan "organisasi dan peralatan laboratorium"

Upload: mega-dayatri-dalero

Post on 19-Jul-2015

1.071 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012

Tugas Mandiri 1 Pokok bahasan : organisasi & peralatan laboratorium Sub bahasan : - organisasi

Nama Nim Jurusan Semester Kelas

: Mega Dayatri Dalero : 09 310 765 : Pendidikan Biologi : VI a :A

a. Desain dan denah laboratorium kultur jaringan b. Fungsi masing-masing bagian atau ruangan dalam laboratorium kultur jaringan - Peralatan laboratorium a. Alat-alat utama dalam laboratorium kuljar b. Fungsi alat-alat utama dalam kultur jaringan - Teknik aseptik a. Jenis-jenis sterilisasi b. Sterilisasi alat dan bahan - Keamanan dan keslamatan kerja di laboratorium kultur jaringan

1

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012

Organisasi a. Desain dan denah laboratorium kultur jaringan

Diagram pembagian ruang dan fasilitas laboratorium kultur jaringan tanaman ( Torres, 1989).

Keterangan : A = Ruang sterilisasi dengan meja laboratorium (1), otoklaf (2 dan 3) dan alat sterilisasi panas kering (4). B = Ruang cuci dengan meja laboratorium (1) dan sink tempat mencuci peralatan (2). C = Ruang gelap dengan meja laboratorium (1) dan sink tempat mencuci tangan (2). D = Ruang penyimpanan bahan-bahan kimia dan alat gelas. E = Ruang transfer F dan G = Ruang kultur dengan system pengaturan suhu. H = Ruang utama laboratorium dengan meja laboratorium (1), lemari pendingin (2), sentrifusa (3), dan unit penyulingan air (4).

2

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012

b. Fungsi masing-masing bagian atau ruangan dalam laboratorium kultur jaringanSuatu laboratorium kultur jaringan tanaman hendaknya memiliki luas yang memadai agar dapat berfungsi secara maksimal. Pengaturan ruangan laboratorium harus dapat mengakomodasi berbagai kegiatan berbeda seperti : 1. Persiapan medium 2. Sterilisasi 3. Pencucian dan pengeringan alat yang sudah dicuci 4. Transfer bahan eksplan secara aseptik 5. Pemeliharaan kultur jaringan dalam kondisi lingkungan terkendali 6. Penyimpanan stok media yang digunakan 7. Penimbangan bahan-bahan kimia 8. Aklimatisasi plantlet ke kondisi invitro

Dalam merancangkan suatu laboratorium invitro maka fasilitas-fasilitas dan komponen pendukungnya hendaklah disusun sebagai suatu garis produksi. 1. Ruang persiapan Yang dimaksud dengan ruang persiapan adalah ruangan untuk segala aktivitas dalam rangka persiapan pelaksanaan aplikasi teknik kultur jaringan. Kegiatannya antara lain : a. Pembuatan dan penyimpanan larutan stok b. Pembuatan media, mulai dari pencampuran larutan stok c. Sterilisasi medium maupun alat-alat d. Sterilisasi tahap awal terhadap eksplan e. Pencucian dan pengeringan alat-alat laboratorium Ruangan ini difasilitasi dengan : Tempat mencuci alat-alat Kamar mandi/wc Tempat penyimpanan alat-alat

Alat yang lazim ditempatkan di ruangan ini : 3

Autoklaf

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 pH-meter Alat-alat pecah belah Tabung gas Stok akuades Stok alkohol

2. Ruang Transfer Ruang transfer dikenal pula sebagai ruang inokulasi . sesuai dengan namanya, di dalam ruangan ini dilakukan kegiatan transfer, inokulasi atau pengkulturan yakni menanamkan eksplan pada medium cair atau padat. Dalam ruangan ini ditempatkan suatu alat utama yang dikenal sebagai laminar air flow cabinet (LAFC) atau dalam bentuk sederhana berupa ent-kas yang dikenal pula sebagai kotak pindah. Segala aktivitas penanaman dilakukan dengan LAFC/ent-kas. Di dalam ruangan transfer ditempatkan pula alat-alat lain, seperti : Mikroskop stereo Lampu spritus Alat-alat inokulasi Lampu UV Lampu neon

3. Ruang Kultur Ruangan kultur adalah suatu ruangan untuk menempatkan botol-botol kultur yang sudah terdapat eksplan di dalamnya. Botol-botol tersebut ditempatkan pada rak-rak kultur yang dilengkapi dengan lampu neon dengan intensitas kira-kira 50 mol m-2 s-1. Ruangan ini dilengkapi pula dengan AC untuk mendapatkan suhu udara yang dikehendaki, yaitu 25 1oC. Di dalam ruangan ini terdapat pula peralatan lain seperti : a. Timer pengatur fotoperiodesitas b. Thermometer udara c. Higrometer d. Shaker

4

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 4. Ruang Stok Sesuai dengan namanya, ruang stok adalah suatu ruangan tempat penyimpanan stok medium. Stok medium perlu di inkubasikan terlebih dahulu, paling tidak selama satu minggu sebelum digunakan. Tujuan inkubasi adalah untuk memberikan kesempatan kepada spora jamur ataupun bakteri yang tidak mati pada saat steriisasi agar dapat berkembang melalui medium yang terkontaminasi dapat dibuang. Dengan demikian kerugian waktu, biaya dan tenaga akibat pemakaian medium yang terkontaminasi dapat dihindarkan.

5. Ruang Timbang Ruang timbang adalah suatu ruangan tempat berlangsungnya aktivitas penimbangan bahan-bahan kimia maupun penimbangan bahan-bahan kimia maupun penimbangan eksplan. Di ruangan ini, ditempatkan alat timbang berupa analitik untuk menimbang bahan dengan bobot yang kecil dan neraca digital untuk menimbang bahan dengan bobot yang lebih besar. Selain itu dapat dilengkapi pula dengan rak-rak tempat meletakan botol-botol atau kaleng-kaleng bahan kimia yang tidak mudah rusak pada suhu kamar, sedangkan bahan-bahan yang peka terhadap suhu tinggi, misalnya beberapa jenis zat pengatur tumbuh, disimpan didalam lemari pendingin atau di dalam freezer.

6. Ruang Aklimatisasi Yang dimaksud dengan uang aklimatisasi adalah ruangan untuk menempatkan tanaman-tanaman mini ( planlet ) hasil perbanyakan melalui kultur jaringan sebelum di pindah ke lapangan. Di dalam ruang atau area aklimatisasi ini, tanaman mini tersebut mengalami masa-masa penyesuaian diri dengan keadaan in vivo, terutama terhadap suhu dan kelembapan yang jauh berbeda dari keadaa in vitro. Organisasi karena itu, suhu dan kelembapan di dalam ruang aklimatisasi perlu mendapat perhatian yang serius. Suhu diusahakan lebih rendah dari pada keadaan lapangan, namun lebih tunggi dari keadaan in vitro sedangkan kelembapan udara di atur antara 80-90%.

5

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012

Peralatan laboratorium a. Alat-alat utama dalam laboratorium kuljar b. Fungsi alat-alat utama dalam kultur jaringan

Peralatan yang mutlak di miliki untuk memulai melakukan kegiatan kultur jaringan yaitu: timbangan analitik,destilator,pH meter,autoklaf,laminar iirflow,dan gelas-gelas standar. Peralatan yang kemungkinan dapat menimbulkan resiko pada pemakainya atau menimbulkan kerusakan bila salah prosedur dalam mengoprasikan di uraikan berikut ini :

Timbang Analitik Sebelum menimbang suatu bahan yang penting di perhatikan adalah Kapasitas timbang. Timbang analitik yang ada di laboratorium Biotegnologi memiliki kapasitas maksimum 300 gram,untuk keperluan melebihi 300 gram di mohon tidak menggunakan timbangan analitik karna dapat menyebapkankerusakan timbangan. Water pas. Water pas di timbang harus selalu berada di dalam lingkaran indicator timbangan. Cara mengoprasikan yaitu pertama-tama kabel listrik timbang di hubungkan dengan arus listrik,kemudian tombol on di tekan dengan pelan-pelan. Setelah itu tombol sero agar timbang menujuk angka nol baru bahan yang akan di ukur beratnya di letakan di atas wdah objek timbangan.Supaya bahan yang di timbang akurasinya tinggi,maka setiap kali pembacaan angka digital yang di tampilkan timbangan jendela atau pintu kaca harus di tutup.

6

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 pH meter Berbagai jenis pengukuran yang dapat di gunakan untuk menetapkan pH media seperti kertas lakmus dan pH meter digital. Pengukuran pH media sebaiknya menggunakan Ph meter digital supaya pengukuran atau penetapan angka Ph yang dikehendaki dapat dilakukan dengan tepat. Prosedur penggunaan pH meter digital yaitu pertama-tama, kabel pH meter dihubungkan dengan sumber listrik kemudian pengaturan suhu diset sesuai dengan suhu ruangan, selanjutnya pH meter dikalibrasi dengan cara membuka penutup plastic detector dan mencelupkan detector pada pH standar (larutan yang sudah diketahui dengan pasti pHnya) sambil memutar tombol kalibrasi sampai angka digital pada pH meter menunjukan angka sesuai dengan pH larutan standar. Misalnya larutan standar memiliki pH 7 makaangka pembacaan pada pH meter digital harus disesuaikan atau ditetapkan sama dengan 7. Kesalahan dalam penetapan pH untuk pembuatan media tumbuh merupakan kegagalan pada semua kegiatan selanjutnya. Akurasi pengukuran pH media merupakan syarat mutlak yang harus dilakukan untuk keberhasilan kegiatan kultur jaringan yang dilakukan. Setelah ph meter selesai digunakan, detector harus dibilas dengan air bersih kemudian ditutup kembali dengan plastik penutup ujung detektor. Selanjutnya detektor diletakkan kembali pada tempatnya dan kabel listrik dilepas dari sumber arus listrik.

Destilator Kegiatan kultur jaringan mutlak harus menggunakan air destilasi atau air suling (air yang bebas dari mineral organik dan an organik) supaya kebutuhan akan tanaman hara organik dan an

7

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 organik ditetapkan sesuai dengan kebutuhannya. Untuk itu, destilator merupakan alat yang vital untuk melakukan kegiatan kultur jaringan. Prinsip kerja destilator yaitu air dipanaskan kemudian terbentuk uap air. Uap air dialirkan melalui wadah pendinginan sehingga uap air mengalami kondensasi atau pengembunan. Titikk air yang terbentuk melalui proses kondensasi ditampung pada wadah tertentu. Air hasil tampungan itu disebut destilasi. Mengapa air desilasi bebas dari mineral organik dan anorganik ? jawabannya adalah mineral organik dan an organik yang terlarut dalam air tidak dapat menguap bersama dengan uap air, sehingga pada proses penguapan terjadi pemisahan antara zat-zat terlarut dan uap air menyebabkan uap air yang mengalami kondensasi membentuk air kembali adalah air murni atau air yang bebas dari mineral organik dan an organik.

Cara mengoperasikan destilator yang ada di laboratourium bioteknologi adalah pertamatama kabel listrik disambungkan dengan sumber arus listrik dan sumber air pendingin disambungkan dengan kran sumber air. Setelah air di dalam tangki pemanasan medidih atau terbentuk uap air,baru air mendingin di alirkan dan di atur secukupnya saja agar tidak terlalu boros dalam penggunaan air.Selanjutnya selang yang di lalui air kondensasi yang di hubungkan dengan wadah penampung air destilasi (jerigen). Selama penyulingan berlangsung,harus di jaga trus menerus karna dapat menyebapkan destilator terbakar apabila tiba-tiba aliran air mendingin macet atau habis dari tempat penampungan. Aliran air pendingin,di samping berungsi sebagai kondensator uap air juga berfungsi mensuplai air ke dalam tangki pemanasan. Bila aliran air mendingin macet menyebapkan air dalam tangki habis di uapkan dan menyebapkan terjadinya kebakaran pada elemen destilator,serta dapat menyebapkan kebakaran di laboratorium.

8

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 Autoklaf Autoklaf mutlak harus memiliki untuk melakukan kegiatan kultur jaringan karna media dan semua peralatan yang di gunakan harus dalam keadaan aseptic(steril). Autoklaf terdiri atas berbagai macam tipe dan model. Laboratorium Bioteknologi memiliki autoklaf model zontal dan vertikal. Model vertical terdiri atas dua tipe yaitu tipe yang tidak di lengkapi dengan timer dan tipe yang di lengkapi dengan timer (pengatur otomatis). Prinsip kerja autoklaf adalah pemanasan dan tekanan yang di padukan sehingga semua mikro organisme tidak ada yang bertahan hidup meskipun ada bakteri tertentu yang mampu bertahan hidup pada kisaran suhu yang mendekati 100oC,tetapi dengan tekanan yang tinggi membuat tidak dapat hidup. Elemen pemanasan yang di hubungkan dengan sumber arus listrik membuat air di dalam autoklaf medidih yang menimbulkan panas dan tekanan. Panas dan tekanan yang timbul tersebut dapat di atur sesuai dengan kebutuhan. Untuk keperluan sterilisasi alat dan media padakultur jaringan di gunakan tekanan 1,2 kg/cm2 dengan suhu 120oC dengan waktu 2530 menit sudah cukup untuk mensterilisasi media kultur. Tekanan terlalu tinggi dapat menyebapkan agar-agar mengalami kerusakan (tidak mau padat) begitu pula pada waktu autokla terlalu lama. Untuk sterilisasi peralatan dan botol kultur sebaiknya di autoklaf pada tekanan 1,2 kg/cm2 dan suhu 120oC selama 45-60 menit. Autoklaf yang sudah di atur pengatur tekanan dan suhunya jangn di rubah karna akan menimbulkan ledakan jika salah pengaturan.

Cara mengoprasikan Autoklaf yaitu pertama-tama harus di cek airnya karena kalau air habis dapat menyebapkan elemen pemanasan autoklaf mengalami kerusakan dan dapat menyebapkan terjadinya kebakaran. Ukuran air yang banyak yaitu batas permukaan air paling atas sampai pada plan penyangga (dandangan) atau kira-kira permukaan air 3 cm di atas elemen pemanas.Setelah air di periksa dan di cukupkan bila kurang,alat-alat atau media kultur yang akan di autoklaf di masukan ke dalam autoklaf kemudian penutup autoklaf di kancing.Saat penutup autoklaf di kancing,kancing yang saling berlawanan di kunci atau di kecangkan secara persamaan. Selanjutnya,kabel autoklaf di hubungkan dengan sumber arus listrik kemdian tombol on atau off di set pada posisi on dan pengatur waktu di putar sesuai dengan lama autoklaf yang di inginkan.Pengatur pembuangan udara di biarkan dulu terbuka sampai ada tetesan uap air yang keluar atau kira-kira 15-25 menit setelah autoklaf di ON kan baru di kencang supaya media udara yang ada di dalam autoklaf terbuang terlebih dahulu dan tidak menyebapkan media yang9

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 ada di dalam autoklaf kemasukan air dari autoklaf. Tanda saat autoklaf selesai yaitu timbul bunyi seperti sirene yang berarti autoklaf harus di off kan kemudian secara pelan pelan pengatur pembuangan di buka sedikit demi sedikit dan kabel yang menghubungkan dengan sumber arus listrik di lepas. Selama melakukan pekerjaan sterilisasi dengan menggunakan autokla atau peralatan autoklaf sedang bekerja tidak boleh di tinggalkan atau harus di jaga untuk menghindari hal-hal yang dapat menyebapkan kerusakan pada alat. Pengatur tekanan autoklaf tidak boleh di ubah oleh pemakai atau izin penanggung jawab karena bila salah pengaturan dapat menyebapkan ledakan yang hebat dan dapat mencelakakan siapa saja yang di sekitarnya atau di laboratorium.

Laminar airflow Laminar airflow merupakan alat yang mutlakdi miliki untuk melakukan kegiatan kultur jaringan karna dalam kgiatan kultur jaringan terutama pada saat kegiatan transfer atau

mengkulturkan tanaman harus bekerja pada tempat dan ruang yang steril. Pada kondisi normal udara di penuhi dengan spora-spora dan jamur yang beterbrangan,begitu pula bakteri-bakteri yang banyak beterbangan di udara bersama dengan debu yang di terbangkan olh angin yang dapat mengkontaminasi media kultur.Untuk itu perlu suatu alat atau kontak transfer yang di dalamnya terdapat tekanan atau hembusan udara bersih yang membuat udara luar tidak dapat masuk atau ikut bercampur dengan udara luar yang di sebut laminar airflow.

10

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 Prinsip kerja laminar airlow yaitu hembusan udara bersih di dalam laminar airflow di bangkitkan oleh kipas yang di hembuskan melewati filter atau penyaringan udara. Udara bersih tersebut menimbulkan tekanan di dalam laminar airflow yang lebih tinggi dibading dengan tekanan udara luar yang menyebabkan udara luar yang penuh dengan sumber kontaminan tidak dapat masuk kedalam laminar airflow. Berdasarkan hal itu, segala macam sumber kontaminan dapat dieleminasi bila bekerja dengan menggunakan laminar airlow atau dapat membuat kutur bebas dari kontaminan.

Hal yang perlu di persiapkan dalam bekerja dengan laminar airflow yaitu : Lampu sepritus Hands prayer (alkohol 70%) Pinset Gunting Scalpel Petridis Air steril Cara pengoprasian laminar airflow yaitu : kabel listrik laminar airflow dihubungkan dengan sumber arus listrik kemudian tombol on laminar airflow di set pada posisi on menyalakan lampu UV selama 15-20 menit11

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 setelah menit ke 15, matikan lampu UV kemudian semprotkan laminar airflow dengan alkohol 70% di lap dengan tissue laminar airflow siap digunakan pengunaanya haris disiplin dan memperhatikan dengan baik apakah lampu UV sudah padam atau belum. Karena sinar UV berbahaya dapat mnyebabkan kanker kulit dan kulit terbakar. Alat-alat pendunkung lain :

Teknik aseptik a. Jenis-jenis sterilisasi b. Sterilisasi alat dan bahan

Peralatan, media dan bahan tanaman yang akan digunakan merupakan persyaratan yang mutlak dilakukan untuk kegiatan kultur jaringan. Bila salah satu dari ketiga poin tersebut tidak

12

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 dalam keadaan steril, makan kegiatan kultur yang dilakukan tidak akan berhasil karena akan terkontaminasi oleh berbagai organism kontaminan.

Sterilisasi peralatan Peralatan yang digunakan seperti pingset, scalpel, gunting, petridish, dan botol kultur disterilisasi dengan menggunakan autoklaf pada tekanan 1,2 kg/cm2 pada suhu 100o C selama 60 menit untuk mematikan semua mikro organisme yang kemungkinan ada melekat pada permukaan alat. Kegiatan ini sangat menentukan keberhasilan kultur jaringan karena peralatan kerja yang steril akan memperkecil kegagalan yang mungkin terjadi akibat adanya kontaminan. Selain sterilisasi alat-alat ( gunting, pingset ) dengan menggunakan autoklaf, juga dilakukan sterilisasi pada saat akan menggunakan ( melakukan kegiatan kultur ) dengan memanaskan pada lampu sepritus selama beberapa detik. Setiap kali melakukan kegiatan kultur atau transfer kultur dan media yang satu ke media yang lain diperlukan air steril untuk mencegah agar pada saat persiapan ekplan dilakukan pada wadah petridish tidak mengalami kekeringan. Peralatan seperti pingset, gunting dan scalpel yang baru disterilkan pada pemanasan pada lampu sepritus dicelupkan terlebih dahulu pada air steril sebelum memegang ( menghandle ) eksplan yang akan dikulturkan agar eksplan tidak terbakar akibat dari pingset yang panas. Pembuatan air steril dilakukan dengan cara memasukan air destrilasi kedalam botol kultur atau gelas yang sudah disterilkan dengan volume dari ukuran wadah kemudian ditutup rapat dan disterilisasi selama satu jam pada tekanan 1,2 kg/cm2 dan suhu 120o C didalam autoklaf. Setelah selesai disterilisasi dibiarkan sampai dingin lalu digunakan.

Sterilisasi Media Media yang telah dibuat dengan berbagai macam hara makro, mikro, senyawa organik dan zat pengatur tumbuh yang di dasarkan pada berbagai macam formulasi media dasar atau modifikasi dari formulasi media dasar terlebih dahulu perlu disetrilisasi. Media yang telah dicampur sesuai dengan komposisi media dasar yang diinginkan dituangkan kedalam botol kultur dan disterilisasi dengan menggunakan autoklaf. Sterilisasi media dilakukan dengan menggunakan tekanan 1,2 kg/cm2 dan suhu 120o C selama 25-30 menit. Sterilisasi13

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012 media yang melebihi atau kurang dari batas waktu tersebut berakibat tidak baik. Sterilisasi media kurang dari 25 menit dapat menimbulkan media yang dibuat banyak yang terkontaminasi. Sterlisasi media melebihi 30 menit dapat menyebabkan zat pengatur tumbuh atau senyawa organic lain yang digunakan sebagai penyusun media mengalami kerusakan dan jika membuat media dengan menggunakan agar-agar sebagai bahan pemadat membuat agar-agar mengalami kerusakan dan tidak mau memadat.

Sterilisasi Bahan Tanaman Bahan kimia yang dapat digunakan untuk sterilisasi bahan tanaman yaitu sodium hipoklorid ( NaCIO ), Alcohol 70 %, Kalsium Hypoklorid ( CaCIO ), dan mercuri klorid ( HgCI2).

Bahan sterilsasi yang mudah didapatkan yaitu sodium hypoklorid karena

merupakan bahan aktif dari Bayclin. Jadi bayclin yang bias dipakai untuk membersihkan pakaian dari noda dan dapat digunakan sebagai bahan untuk sterilisasi bahan tanaman. Konsentrasi bayclin yang baik digunakan untuk membersihkan mikro organisme yang melekat pada sulur ubi jalar 15% yang ditambah dengan beberapa Tween 20 untuk menghindari terjadinya dehidrasi sel yang berlebihan. Bahan tanaman yang akan disterilisasi di rendam pada larutan bayclin 15% selama 10 menit sambil di kocok. Setelah bahan tanaman selesai disterilisasi selanjutnya bahan tanaman dicuci dengan air steril sebanyak 3 kali untuk menghilangkan bayclin yang melekat pada permukaan bahan eksplan kemudian bahan eksplan dipotong-potong sesuai dengan ukuran eksplan yang diinginkan pada petridish yang steril. Untuk tujuan perbanyakan secara klonal sebaiknya menggunakan eksplan yang memiliki buku (node) agar mengalami proses regenerasi secara langsung dalam proses pembentukan planlet.

14

Kultur Jaringan Tanaman March 15, 2012

Daftar PustakaProf. Dr. H. Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Jakarta : Bumi Aksara.

Torres, K.C.1989. Tissue Culture Techniques for Horticultural Crops. New York: Van Nostrand Reinhold dalam Prof. Dr. H. Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman.

15