Mengenal Kultur Jaringan Kurma

Mengenal Kultur Jaringan Kurma

Tanaman ini tumbuh dan berbuah di iklim tropis, seperti Indonesia. Saat ini tanaman kurma sudah bisa diperoleh bibitnya dan dikebunkan di Indonesia. Tanaman Kurma yang berbuah adalah Kurma Betina. Untuk mendapatkan tanaman Betina yg pasti berbuah itu kita biasanya peroleh dari Bibit Kultur Jaringan atau Offshoot (anakan) Kurma Betina atau Tanaman Muda yg sdh berbuah lalu dicabut (cabutan).
Teknologi Kultur Jaringan sudah bisa menjamah kejumudan produk Kurma di Indonesia. Bahwa kepastian berbuah, itulah yang coba didekati. Bibit Kurma dapat diperoleh dari metodologi Kultur Jaringan.
Seperti yang diketahui, teknologi memperhatikan pola fisiologis tanaman untuk menghasilkan bibit-bibit yang diharapkan.
Dahulu untuk memperoleh tanaman yang memiliki keunggulan produk tertentu seperti kurma yang berbuah harus melakukan seleksi. Butuh waktu berpuluh puluh tahun untuk mendapatkan tujuan tersebut. Namun kini teknologi perbanyakan vegetatif berupa kultur jaringan, telah berhasil memperbanyak tanaman kurma, kini teknologi kultur jaringan telah berhasil memperbanyak tanaman kurma betina menjadi tanaman tanaman baru yang sama seperti induknya dalam jumlah yang banyak sekaligus, seragam dan identik.
Terobosan perbanyakan kurma melalui teknik kultur jaringan juga telah dilakukan di beberapa negara antara lain Irak, Saudi Arabia, dan Kalifornia. yaitu dari ujung tunas baik melalui embryogenesis atau organogenesis pertama kali dikembangkan tahun 1970 hingga 1980 an. Organogenesis dapat dicapai menggunakan tunas samping dan meristem apikal, sedangkan embryogenesis melalui kalus yang terbentuk dari tunas, daun muda, batang dan rachilla. Membutuhkan waktu 6 tahun untuk mencapai produksi melalui proses kultur jaringan.
Kurma yang diperoleh dengan tehnik kultur jaringan (kuljar) varietas yang tersedia sementara ini hanya jenis ajwah, medjool, barhee dan juga khalash. Tanaman hasil kultur jaringan jantan yang banyak dicari pekebun untuk memperbaiki kualitas buah kurmanya, yakni jenis ghanami. Spesifikasi Ukuran bibit kultur jaringan yang tersedia biasanya tinggi 25-40 cm jumlah daun 4-6 helai. Namun sudah cukup tahan dibudidaya langsung di lahan.
Berdasarkan data yang kami peroleh,  perusahaan penyedia bibit Kurma kuljar adalah negara Inggris dan Uni Emirat Arab. Varian yang Paling diminati adalah burhee, Medjool, sukkary, ajwah dan berurutan Jenis lainnya. Selain Inggris dan Uni Emirat Arab bibit kultur jaringan juga ada yang dari India dan china. Menurut keterangan yang di terima harganya relatif lebih baik.
Keuntungan menanam kurma dengan tehnik kultur jaringan, adalah soal KEPASTIAN BERBUAH. Untuk  besaran probabilitas adalah 50%-70%. Artinya jika order 100 pot, maka terdapat 50 s d 70 pot betina.
Sedangkan teknologi Kultur Jaringan – juga akan mendengar istilah Tissue culture, Kultur Embrio – dapat menghasilkan bibit dengan hasil  yang berpotensi identik dengan  induknya (tissue (jaringan tumbuh tanaman), diambil dari tanaman yang berbuah- ). Artinya bibit yang dibeli 99 % berbuah. Beli 1 pot, 1 pot berbuah.
Keuntungan Bibit Kultur Jaringan sudah diketahui kelamin betina dan umur pendek untuk berbunga 3-4 tahun.
Secara ringkas ada 7 alasan mengapa memilih kurma hasil kultur jaringan tumbuhan :
1.Bisa diketahui jenis cultivarnya serta dapat diketahui jantan betina. Untuk jenis kelamin betina dapat memilih indukan yang memiliki produktivitas tinggi atau indukan jantan yang memiliki serbuk sari superior dengan karakteristik metaxenia yang dapat berguna untuk pertanian dalam skala besar.
2.Umur 4 tahun berbuah
3. Tahan terhadap penyakit bayond
3.Harga terjangkau, dan penjualan bibit lebih mudah dan cepat antar negara tanpa resiko penyebaran hama dan penyakit
4.Mudah hidup disemua jenis Iklim
5.Berbuah di iklim tropis
6.Dominan Penggunaan pupuk Organik
7.Panen Melimpah Sekitar 150 kg/Pohon
Sedangkan dari aspek bisnis antara sawit dan kurma lebih menguntungkan budidaya kurma, ini alasan mengapa kurma dari aspek bisnis lebih bagus daripada sawit :
Dari sisi bisnis, Lebih bagus kurma,karena :
1.Bisa berbuah hingga 120 tahun, adapun sawit cuma 30 thun
2.Kurma tidak memerlukan penanganan rumit, sawit cukup rumit
3.Sawit mengeluarkan banyak biaya sejak awal tanam, adapun kurma tidak
4.Harga sawit tidak stabil, adapun kurma relatif stabil sejak zaman dulu

5.Pemupukan sawit dari tanam sampai panen terus terusan, sedangkan kurma di awal saja
6.Sawit merusak lahan, sedangkan kurma tidak
7.Produk turunan sawit terbatas, sedangkan kurma banyak, mulai jd selai, roti,obat herbal, juice, minuman kesehatan dan lain-lain.

Seleksi dan mengambil anakan tanaman kurma
Anakan yang cocok untuk kultur jaringan tanaman kurma kira-kira beratnya 2,5 - 6 kg. Usia anakan 3 - 5 tahun, 60 - 80 cm tingginya atau punya 8 - 12 daun, bebas penyakit dan dipilih dari tanaman kurma dewasa yang diketahui berkualitas bagus.
Setelah diambil, anakan harus dibersihkan dari tanah kemudian semua akar dan daun sebelum dikirim ke laboratorium. 
Waktu terbaik untuk anakan diambil sebagai bahan periode kultur jaringan adalah antara akhir asa panen kurma dan mulai dari fase berbunga berikutnya.
Persiapan anakan dapat dilakukan dengan pisau tajam dengan membuang setahap demi setahap daun luar dan jaringan berserat atau jaringan penguat sampai kelihatan daerah ujung tunas. 
Ukuran ujung tunas kira-kira berukuran 3 - 4 cm lebarnya dan 6 - 8 cm tingginya.
 

 

 Sumber eksplan yang berasal dari offshoot

Ujung tunas tanaman kurma

Eksplan diambil dan disimpan dalam antioksidan yang berupa larutan 100 mg/l asam askorbat + 150 mg/l asam sitrat untuk menghindari browning dari pengaruh bahan senyawa fenolik.

Selanjutnya masuk ke dalam laminar air flow untuk dilakukan proses sterilisasi eksplan. Sterlisasi eksplan dilakukan dengan mengikuti tahapan-tahapan sebagai berikut :

Bersigkan ujung tunas dengan menggunakan air destilasi untuk membuang sisa-sisa bahan organik.

Setelah itu bilas dengan menggunakan air destilasi (aquadest) yang telah disterilisasi.

Setelah itu masuk tahap sterilisasi kimia yang dilakukan di dalam laminar air flow, pertama kali kocok eksplan dengan larutan fungisida yang berupa benomyl atau mancozeb selama 10 - 15 menit. Setelah itu bilas dengan aquadest steril sebanyak 3 kali. 

Kocok lagi di larutan clorox komersial (natrium hypochlorite) yang ditambah dengan pottasium permanganate 0,3 gr/l  selama 20 menit

Bilas lagi dengan aquadest steril sebanak 3 kali.
Sterilisasi eksplan bisa juga dilakukan dengan larutan clorox komersial (natrium hypochlorite) 20 % yang ditambah dengan 1 - 2 tetes tween 20 selama 20 menit. Selanjutnya dibilas dengan aquadest steril sebanyak 3 kali.

 
 Tunas apikal sebelum diambil dari anakan tanaman kurma

Tunas apikal setelah dipindahkan dari anakan tanaman kurma

Setelah semua tahap sterilisasi kimia selesai, ujung akar dipotong untuk mengambil eksplant yang nantinya akan dikultur. Menggunakan skalpel dan pinset, daun primordia yang ada disekeliling tunas apikal secara bertahap dibuang dan hanya ditinggalkan 2 buah daun primordia yang ada di sekeliling meristem apikal. Meristem apikal yang berukuran sekitar 5 mm dan tunas aksiler yang panjangnya sekitar 3 - 5 mm dari potongan nodus tunggal didapatkan dan nantinya yang akan ditanam di tabung kultur. Meristem apikal dapat dibelah secara longitudinal menjadi 4 - 6 potongan dan ditanam ke botol kultur yang berisi media. 

Fase inisiasi

Setelah ditanam di media kultur eksplan diinkubasi selama 8 - 24 bulan dalam kondisi gelap untuk memacu pembentukan tunas dan mencegah oksidasi dari bahan senyawa fenolik yang bisa terjadi di kondisi terang. Eksplan baiknya dipindah ke medium baru setiap bulannya setelah terjadi inisiasi. 

Perkembangan tunas membutuhkan waktu sekitar 18 - 20 bulan. Inisiasi tunas dikendalikan oleh beberapa faktor yang berpengaruh. Beberapa faktor tersebut diantaranya : 

1. Komponen media kultur

2. Genotipe

3. Periode ketika bahan tanaman diambil

Selanjutnya reaksi pertama pembentukan tunas terjadi di bulan ke 14 - 16.

Fase multiplikasi selama 20 - 25 bulan sebanyak 10 siklus. Tunas vegetatif sebaiknya dipindah secara bertahap ke kondisi kena sinar dengan fotoperiodisasi 16 jam terang 8 jam gelap.

Selanjutnya masuk tahap elongasi.  

Fase multiplikasi

 Pengaruh medium cair dan medium semi padat pada multiplikasi tunas dan perakaran secara in vitro pada 3 jenis kultivar tanaman kurma

 Fase perakaran

Fase perakaran

Selanjutnya memasuki fase perakaran untuk proses pembentukan akar. Jika tunas membentuk akar akan tumbuh menjadi plantlet tanaman kurma.

Perbanyakan dengan teknik kultur jaringan tanaman kurma dengan cara organogenesis langsung menggunakan eksplan ujung tunas darianakan tanaman kurma.
Anakan tanaman kurma umur 2 - 3 tahun dari cv Zaghlool dilepaskan dari tanaman induknya. Daun luar dan jaringan berserat/jaringan penguat secara bertahap dipindahkan sampai terlihat daerah ujung tunas. Buka primordia daun yang menyelubungi bagian inti anakan. Selanjutnya dipindahkan ke tempat untuk melakukan sterilisasi eksplan yang berupa tunas apikal yang berukuran 3 cm dengan sebagian kecil jaringan sub meristematik yang dilakukan di dalam laminar air flow. 
Eksplan diambil dan disimpan dalam antioksidan yang berupa larutan 100 mg/l asam askorbat + 150 mg/l asam sitrat.
Sterilisasi eksplan dilakukan dengan menggunakan etanol 70 % selama 1 menit dam selanjutnya dengan natrium hipoklorit 2,5 % selama 20 menit. Eksplan kemudian dibilas 3 kali dengan air suling steril. 
Daun luar  diambil dengan kondisi steril. Kemudian ujung tunas dipotong dan ditanam pada media Murashige dan Skoog (1962) (MS) ditambah dengan 2 mg / l 2ip + 1 mg / l NAA sebagai tambahan 100 mg / l myo-Inositol, 40 mg / l adenin sulfat, 170 mg / 1 NaH2Po4.2H2O, 200 mg / l H2PO4 dan, 1 mg / l tiamin HCl dan 3 g / l arang aktif (AC).

Kultur diinkubasi dalam kondisi gelap untuk mengurangi sekresi fenolik dari eksplan.

 Tunas apikal yang ditanam pada medium MS + 2 mg/l 2iP + 1 mg/l NAA + 3 gr/l arang aktif

Kultur nodular diperoleh setelah tiga kali sub-kultur (interval lima minggu) pada media baru dengan komposisi yang sama. Untuk proliferasi langsung tunas tunas adventif, 2iP dalam konsentrasi yang berbeda ditambahkan secara terpisah dan dikombinasikan dengan 3 mg/l 2,4-D dan kultur diinkubasi pada hari cahaya 16/8 gelap. Untuk regenerasi langsung, inisiasi  nodus terjadi pada medium yang berisi beberapa tingkat konsentrasi 2ip yang berbeda-beda, sendiri atau dikombinasikan dengan 2,4-D.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa diferensiasi tunas tunas bisa diamati pada medium yang terdapat hormon 2iP. Frekuensi organogenesis meningkat seiring dengan peningkatan 2iP pada medium kultur (sendiri atau dikombinasikan dengan 2,4-D). Persentase tertinggi (85%) dari organogenesis langsung dicapai pada MS + 5 mg / l 2iP.

Penting diketahui disini bahwa tunas yang berkembang biak bisa mengalami multiplisitas beberapa kali sebelum pemanjangan. Regenerasi tanaman in vitro adalah fenomena kompleks yang melibatkan mekanisme biokimia yang berbeda untuk perkembangannya. Ini adalah proses aktivasi dan pengaturan enzim tertentu pada waktu-waktu tertentu untuk organogenesis (Abbasi et al 2007).

Pembentukan secara langsung calon-calon tunas menggunakan medium MS + 5 mg/l 2 iP

Untuk memaksimalkan jumlah dan pertumbuhan tunas in vitro, kurma kuncup dibagi menjadi gumpalan kecil (ukuran 1,5 cm) dan dibiakkan kembali pada medium mengandung 5 mg / l 2IP saja atau dikombinasikan dengan BA atau Kinetin 2 mg/l. 
Diuji juga pengaruh perak nitrat dalam potensinya untuk perbanyakan tunas in vitro tanaman kurma sawit cv. Zaghlool. Untuk hal ini, berbagai konsentrasi (1, 5 dan 10 mg/l) perak nitrat ditambahkan ke medium MS yang mengandung 5 mg/l 2iP. Pada tahap ini, medium diubah dengan penambahan arang aktif sebanyak 3 g/l dan kultur diinkubasi pada kondisi cahaya normal (16 jam fotoperiod).

 Multiplikasi calon-calon tunas pada medium MS + 5 mg/l 2iP + 2 mg/l Kinetin + 3 gr/l arang aktif

Micrshoot yang setelah mengalami fase elongasi disiapkan untuk pembentukan akar. Untuk pembentukan akar secara in vitro, masing masing ditambahkan 1 mg/l IAA, IBA dan NAA ke media kultur bebas arang aktif. Shoolets fase elongasi (5-6 cm) dibiakkan secara individual dalam tabung kultur ukuran 25 x 150 mm berisi media perakaran. Tabung diinkubasi pada kondisi cahaya normal.

Pada fase perakaran

Catatan :

Media kultur jaringan dipadatkan dengan agar 0,7 % (tahap inisiasi dan multiplikasi).

Untuk tahap perakaran ditambahkan gelrite sebanyak 1,75 g/l dan kemudian medium diukur pHnya pada 5,8 sebelum diautoclaf.

Autoclaf dilakukan pada suku 121 ˚ C dan 1,5 lb/m² selama 25 menit. 

Fase aklimatisasi

Perbanyakan dengan teknik kultur jaringan tanaman kurma dengan teknik embrio somatik
1. Menggunakan eksplan rangkaian bunga.
Rangkaian bunga yang belum masak diambil dari tanaman induk pada awal musim semi. Lalu setelah itu rangkaian bunga yang belum masak tadi dibungkus plastik yang bersih dan dibawa dari lapangan ke laboratorium.
Selanjutnya setelah sampai ke laboratorium spathula dimasukkan ke dalam larutan fungisida 2 gr/l Topsin M 70 selama 30 detik tanpa penggojokan. Lalu dilanjutkan dicuci di air mengalir arus rendah selama 30 - 60 detik. 
Setelah itu dilakukan di laminar air flow dengan larutan natrium hipoklorit (NaOCl) 30 % selama 5 menit. Lanjut dengan pembilasan menggunakan air suling yang telah disterilisasi sebanyak 3 kali masing-masing selama 30 - 60 detik tanpa penggojokan. 

Inflorescence Spikelets

Setelah sterilisasi selubung pelindung bagian luar dibuang dengan hati-hati dan jangan sampai menimbulkan kerusakan pada bagian spike yang ada di bagian dalamnya. Selanjutnya spike dipotong di bagian dasarnya  dan jika ukuran spike 3 - 4 cm panjangnya.langsung ditanam di media kultur, sementara jika spike berukuran lebih panjang lagi dipotong menjadi 2 bagian dengan ukuran 2 - 3 cm dan memiliki bakal bunga sebanyak 2 - 4 buah lalu ditanam di media kultur. Pada penanaman rangkaian bunga ini eksplan berhubungan dengan permukaan media kulturnya. Media yang digunakan adalah media MS dengan penambahan 0,1 mg/l 2,4 D + 0,1 mg/l IAA + 5,0 mg/l NAA untuk media inisiasi.

 Fase inisiasi

Semua eksplan yang dikulturkan kemudian diinkubasi pada ruang yang terkendali pada temperatur 25 ± 2ºC dengan kondisi gelap penuh. Dan disubkultur setiap 3 - 4 minggu sekali di media inisiasi.

Jika eksplan menunjukkan respon yang baik, lalu dipindahkan ke medium pemasakkan untuk dilakukan 1 - 2 kali sub kultur. Eksplan yang sudah masak dan menunjukkan awal differensiasi pada kondisi gelap, lalu dipindah ke medium differensiasi  dengan kondisi lingkungan kena cahaya dan dilakukan 1 - 2 kali sub kultur. 

Selanjutnya kultur ang telah mengalami differensiasi dipindahkan lagi ke medium multiplikasi untuk mendapatkan jumlah pucuk yang diharapkan. Media multiplikasi yang digunakan adalah media MS dengan penambahan 0,1 mg/l NAA + 0,05 mg/l BA. 

Kumpulan tunas dengan embrio somatik

Pemanjangan tunas

Fase multiplikasi tunas

Selanjutnya tunas yang mengalami pemanjangan dipindahkan dari fase multiplikasi dengan menanamkannya di media perakaran. Sedangkan untuk media perakaran digunakan media 1/4 MS + 0,1 mg/l NAA tanpa arang aktif pada awalnya. Selanjutnya medium 1/4 MS + 0,1 mg/l NAA + 3 gr/l arang aktif. 

 

Fase perakaran

Tabel komposisi media yang digunakan untuk menanam rangkaian bunga (Abdul- Soad & Mahdi, 2010).

Medium	Cmpotition Salt (mg/l)	Additives	Auxins	Cytokinins
Inisiasi	Macro of B5	30000 suc - 2200 agar - 1400 gel - Vit of MS - 170 KH2PO4 - 100 glutamine - 40 Ad	0,1 2,4 D + 0,1 IAA + 5,0 NAA	-
	Micro of MS
Maturation	Macro of B5	30000 suc - 2200 agar - 1400 gel - Vit of MS - 170 KH2PO4 - 100 glutamine - 40 Adb - 1500,0 AC	5,0 2,4 D	1,0 2iP
	Micro of MS
Differentiation	MS	30000 suc - 2200 agar - 1400 gel - Vit of MS	0,1 NAA	0,1 Kinetin
Multiplication	MS	30000 suc - 2200 agar - 1400 gel - Vit of MS	0,1 NAA	0,05 BA
Rooting	1/4 MS	50000 suc - 2200 agar - 1400 gel - Vit of MS - 0,1 Ca-panthothianate - with or without 3000,0 AC	0,1 NAA	-

Plantlet yang telah memiliki 2 - 3 daun serta memiliki perakaran yang cukup kuat dipilih untuk dipindahkan ke green house untuk dilakukan aklimatisasi.

2. Menggunakan eksplan tunas apikal

Penanaman eksplan 

Ekplan ditanam pada medium inisiasi

Tahap selanjutnya eksplan yang ditanam melalui Proses embriogenesis dari kultur tanaman kurm. 

Ekplan yang berasal dari daun muda pada medium inisiasi

 Ekspansi eksplan dan pembentukan callus

Multiplikasi callus

Berbagai variasi tahap embriogenesis pada medium bebas hormon

Tahap awal embrio somatik

Embrio somatik tumbuh menjadi plantlet

Proses perakaran

3. Menggunakan potongan akar

Induksi kalus dari potongan akar

Induksi kalus dari potongan akar

 Produksi embrio somatik

Pertunasan dan perakaran pada medium MS

Kalus embriogenik tanaman kurma

Produksi massal pro-embrio tanaman kurma melalui kultur suspensi sel

Produksi massal embrio somatik tanaman kurma melalui kultur suspensi embrio

Variasi tahapan perkembangan embrio somatik tanaman kurma : a. fase globuler, b. fase masak, c. fase awal kecambah

 Perkembangan plantlet tanaman kurma dari berbagai sumber asli : a. benih dari biji, b. embrio zygotik dari tanaman in vitro, c. embrio somatik dari tanaman in vitro