Anggrek dan Kultur Jaringan

Salah satu keindahan yang  mempesona  dari kebun raya Bedugul Bali, adalah  taman anggreknya, disana ada beberapa spesies  anggrek di Bali yang langka dan kini terancam punah.

Disana, saya  bertemu dengan   mahasiswa saya yang magang. Dia sedang berjuang untuk mengoleksi berbagai jenis anggrek, dan sekaligus membuat 'bagaimana seharusnya menangkar serta mengembangkan  anggrek dengan kultur 'jaringan" dia tertarik memmokuskan dirinya untuk menyelamatkan anggrek langka yang khas dari Bali.

Salah satu anggrek langka itu dan  yang unik adalah anggrek 'kantung' yang miliki nama ilmiah Paphiopedilum violascens, kalau yang ada di Bali, khususnya di kebun raya Bedugul, adalah dari Paphiopedilum javanicum.

Anggrek merupakan jenis tanaman paling diminati. Anggrek kantung atau anggrek selop [Paphiopedilum violascens] merupakan jenis yang digemari saat ini.

Saya senang bertemu dengannya karena  dia dapat menjelaskan , bahwa anggrek kantung memiliki beberapa keunikan, yaitu  bibir bunga yang termodifikasi membentuk sebuah kantung atau menyerupai selop. Namun, di balik keindahan bunganya, anggrek kantung sangat terancam kelestariannya, katanya  menekankan pada saya, koq bisa ya?

Dokpri

Apa ancaman yang bisa muncul  bagi bunga anggrek yang indah ini, tanya saya  dengan rasa ingin tahu yang besar, Dia tersenyum, yaitu  bahwa,  ancaman kelestarian bunga ini karena kegiatan pengambilan di alam secara berlebihan [overcollection] dan juga penurunan kualitas habitat alaminya [habitat degradation]. Hal ini desebabkan bahwa habitat di alamnya telah berubah, karena populasi jumlah penduduk meningkat, dan banyak lokasi di alamnya semakin didesak karena alih fungsi lahan.

Kegiatan pengambilan di alam dilakukan secara massif dan tata budidayanya tidak sesuai dengan kekhasan pada anggrek tersebut sehingga rentan mati. Oleh karena itu, perlu ada strategi konservasi yang tepat, diduga populasi alami dari banyak spesies Paphiopedilum akan terus mengalami penurunan dan akhirnya punah.

SELAYANG PANDANG TENTANG  ANGGREK 

Anggrek termasuk dari Keluarga Orchidaceae  yang merupakan famili berbunga paling beragam di alam yakni   sekitar 25.000-28.000 spesies tumbuh di berbagai wilayah di hampir semua benua, kecuali Antartika. Selain itu, sekitar 148.460 anggrek hibrida juga terdaftar.

Sejauh ini telah teridentifikasi sekitar 750 famili, 43.000 spesies, dan 35.000 varietas hibrida anggrek dari seluruh penjuru dunia. Indonesia sekurangnya memiliki 5.000 spesies. Dari jumlah itu, 986 spesies tersebar di hutan-hutan di Pulau Jawa, 971 spesies berada di Pulau Sumatra, 113 spesies tumbuh di Kepulauan Maluku, dan sisanya bisa ditemukan di Sulawesi, Irian Jaya, Nusa Tenggara, dan Kalimantan. Kekayaan  yang luarbiasa ini harus terus dijaga dan dimanfaatkan untuk kemaslahatan rakyat Indonesia. Mengapa demikian? 

Alasannya sederhana, Anggrek merupakan salah satu tanaman hias yang sangat popular. Saking populernya, semua orang rasa-rasanya pasti mengenalnya. Terlebih dalam budaya urban, anggrek lazim dipergunakan untuk berbagai ritus sosial. Sebutlah seperti upacara keagamaan, hiasan dan dekorasi ruangan, ungkapan rasa cinta, atau sekadar untuk memberikan selamat pada momen perayaan maupun ungkapan duka cita pada momen kematian. Bali selama ini Menurut data statistic tahun 2022, menghasilkan 70.550,00 tangkai.

Spesies berbunga bervariasi dalam kebiasaan hingga habitat, ukuran hingga bentuk, dan warna hingga bau. Keragaman bentuk bunga membenarkan mekanisme penyerbukan yang sangat terspesialisasi pada anggota keluarga.

Sekitar 6-11% tanaman berbiji diwakili oleh anggrek. Yang paling populer dan terbesar dari lebih dari 800 genera termasuk Phalaenopsis, Bulbophyllum, Dendrobium, Pleurothallis, dan Vanilla.

Sifat-sifat anggrek seperti daya tariknya, umur simpan yang lama, produktivitas yang tinggi, serta kemudahan dalam pengemasan dan pengangkutan, menarik perhatian banyak komersial dan penghobi. Oleh karena itu, bunga ini mempunyai posisi penting di pasar bunga potong internasional. Negara pengekspor anggrek terbanyak antara lain Belanda, Thailand, Taiwan, Singapura, dan Selandia Baru.

1. Batang dan Akar

Batang anggrek menopang bunga tanaman dan disebut juga pedicel. Tergantung pada habitatnya, Anggrek memiliki tipe batang yang berbeda-beda. Misalnya, anggrek terestrial mungkin mempunyai rimpang, umbi, atau umbi. Batang anggrek mengikuti dua cara percabangan ketiak: percabangan monopodial dan simpodial.

Akar anggrek terestrial berbentuk umbi sedangkan anggrek epifit (yang tumbuh pada tanaman lain sebagai penyangga) memiliki akar udara. Di daerah akar yang lebih tua, terdapat epidermis spons yang dimodifikasi yang disebut Velamen dan berfungsi menyerap kelembapan.

2. Daun

Daun anggrek mempunyai urat yang sejajar dan jarang mempunyai urat retikulat. Bentuk daunnya bervariasi dari bulat telur, lanset hingga berbentuk orbital, dan tersusun bergantian pada batangnya. Daun beberapa anggrek juga dianggap hias.

3. Bunga

Anggrek menunjukkan keragaman struktural pada bunganya. Beberapa tanaman memiliki bunga tunggal, namun banyak juga yang menunjukkan bunga racemose (bunga termuda di atas dan yang tertua di bawah)

Bunganya terdiri dari tiga lingkaran kelopak bagian luar dan tiga lingkaran kelopak bagian dalam. Kelopak tengah membentuk labellum khusus atau struktur seperti bibir yang membantu mekanisme penyerbukannya.

Dokpri

PENGEMBANGAN ANGGREK  DENGAN KULTUR JARINGAN 

Pembaca yang budiman, kultur jaringan itu adalah Kultur jaringan, suatu metode penelitian biologi di mana fragmen jaringan dari hewan atau tumbuhan dipindahkan ke lingkungan buatan agar mereka dapat terus bertahan hidup dan berfungsi. Jaringan yang dikultur dapat terdiri dari satu sel, populasi sel, atau keseluruhan atau sebagian organ. Sel dalam kultur dapat berkembang biak; mengubah ukuran, bentuk, atau fungsi; menunjukkan aktivitas khusus (sel otot, misalnya, dapat berkontraksi); atau berinteraksi dengan sel lain.

Perkembangan sejarah tanaman anggrek  dengan Kultur jaringan 

Upaya awal kultur jaringan dilakukan pada tahun 1885 oleh ahli zoologi Jerman Wilhelm Roux, yang mengolah jaringan dari embrio ayam dalam larutan garam hangat. Namun keberhasilan nyata pertama terjadi pada tahun 1907, ketika ahli zoologi Amerika Ross G. Harrison mendemonstrasikan pertumbuhan proses sel saraf katak dalam media getah bening yang menggumpal.

Ahli bedah Perancis Alexis Carrel dan asistennya Montrose Burrows kemudian memperbaiki teknik Harrison, melaporkan kemajuan awal mereka dalam serangkaian makalah yang diterbitkan pada tahun 1910--11. Carrel dan Burrows menciptakan istilah kultur jaringan dan mendefinisikan konsep tersebut. Setelah itu, sejumlah peneliti berhasil membudidayakan sel hewan dengan menggunakan media kultur berbagai cairan biologis, seperti getah bening, serum darah, plasma, dan ekstrak jaringan.

Pada tahun 1980an dan 90an, metode dikembangkan yang memungkinkan para peneliti berhasil menumbuhkan sel induk embrio mamalia dalam kondisi buatan. Terobosan-terobosan tersebut pada akhirnya memungkinkan pembentukan dan pemeliharaan lini sel induk embrio manusia, yang meningkatkan pemahaman para peneliti tentang biologi manusia dan sangat memfasilitasi kemajuan dalam bidang terapi dan pengobatan regeneratif.

KULTUR PRIMER DAN GARIS SEL YANG SUDAH ADA

Ada dua jenis kultur utama: kultur primer (fana) dan kultur garis sel yang sudah mapan (abadi). Kultur primer terdiri dari sel, jaringan, atau organ normal yang dipotong langsung dari jaringan yang dikumpulkan melalui biopsi dari organisme hidup. Kultur primer mempunyai keuntungan karena pada dasarnya memodelkan fungsi alami sel, jaringan, atau organ yang diteliti. Namun, semakin lama sampel disimpan dalam kultur, semakin banyak mutasi yang terakumulasi, yang dapat menyebabkan perubahan struktur kromosom dan fungsi sel. Selain itu, budaya primer pada umumnya bersifat fana. Sel mengalami proses penuaan dimana mereka berkembang biak hanya 50 sampai 100 generasi, setelah itu lajunya menurun drastis. Titik di mana sel-sel dalam kultur primer berhenti tumbuh, atau mengalami penuaan replikasi, menandai apa yang disebut batas Hayflick (dinamai berdasarkan penemunya, ahli mikrobiologi Amerika Leonard Hayflick).

Sebaliknya, garis sel yang sudah ada dapat diabadikan tanpa batas waktu. Garis sel tersebut umumnya berasal dari biopsi tumor pasien, atau mungkin dihasilkan dari sel primer yang telah mengalami mutasi yang memungkinkan sel tersebut melampaui batas Hayflick dan terus bereplikasi. Mirip dengan sel dalam kultur primer, sel dalam galur yang sudah mapan mengakumulasi mutasi seiring waktu yang dapat mengubah karakternya. Oleh karena itu, agar peneliti dari laboratorium berbeda dapat membandingkan hasil eksperimen menggunakan garis sel yang sama, mereka harus memastikan identitas sel yang mereka kerjakan. Identitas sel diverifikasi melalui proses yang dikenal sebagai otentikasi, di mana profil DNA sel yang dikultur dibandingkan dengan profil standar atau yang diketahui untuk garis sel tersebut.

PEMROSESAN SEL DAN JARINGAN YANG DIKULTUR

Kultur hidup dapat diperiksa secara langsung dengan mikroskop, atau dapat diamati melalui foto dan gambar bergerak yang diambil melalui mikroskop. Sel, jaringan, dan organ juga dapat dibunuh, difiksasi (diawetkan), dan diwarnai untuk pemeriksaan lebih lanjut. Setelah fiksasi, sampel juga dapat ditanamkan (misalnya dalam resin) dan dipotong menjadi beberapa bagian tipis untuk memperlihatkan detail tambahan di bawah mikroskop cahaya atau elektron.

Sel dalam kultur jaringan mengalami berbagai perlakuan eksperimental. Misalnya, virus, obat-obatan, hormon, vitamin, mikroorganisme penyebab penyakit, atau bahan kimia yang diduga menyebabkan kanker dapat ditambahkan ke dalam kultur. Para ilmuwan kemudian mengamati sel, mencari perubahan global dalam perilaku atau fungsi sel atau perubahan pada molekul tertentu, seperti perubahan ekspresi protein atau gen tertentu.

Pelaksanaan Kutur Jaringan pada Anggrek

Budidaya eksplan monokotil lebih sulit dibudidayakan dibandingkan eksplan dikotil. Namun, beberapa bagian dari beberapa spesies anggrek, seperti meristem bunga dan protocorm dari genus Cymbidium, dapat dibudidayakan menggunakan media sederhana yang mengandung vitamin B.

Persyaratan

Tabung kultur tanpa bingkai berisi media agar 10 ml.

Kertas tisu

Labu Erlenmeyer (250 ml) berisi 200 ml air suling.

Cawan petri

Alumunium foil

tang

pisau bedah

Pseudobulbs Anggrek

Gelas beaker berisi 200 ml larutan 20% (v/v) sediaan pemutih komersial.

Gelas beaker (250 ml) berisi 200 ml etanol 95%.

Pisau bedah logam

pembakar Bunsen

Labu erlenmeyer berisi 100 ml etanol 95%.

Prosedur

• Ambil pseudobulb dan buang semua tunas samping, sehingga terlihat meristem. (2) Meristemnya masih tertutup daun-daun kecil. (3) Potong pangkal tunas dengan pisau bedah dan celupkan potongan ke dalam etanol 95% selama 10 detik. (4) Keluarkan kuncupnya dan buang sisa etanolnya lalu rendam kembali potongan tersebut dalam larutan hipoklorit selama 25 menit. (5) Keluarkan tunas dari larutan dan cuci bersih dengan tiga kali air suling steril. (6) Tempatkan kuncup dalam etanol 95% selama 10 detik untuk menghilangkan daunnya. (7) Setelah membuang daun, bilas eksplan dengan air steril. (8) Pisahkan meristem dengan hati-hati menggunakan pisau bedah tajam di bawah mikroskop., (8)Tempatkan meristem dalam tabung kultur yang mengandung agar. (8)Inkubasi kultur dalam cahaya putih pada suhu 25 selama 8 hari. (9) Setelah 8 hari, protocorm berwarna hijau sempurna akan terlihat. (10) Bagilah protocorm dalam tabung kultur menggunakan pisau bedah steril yang tajam. (10) Letakkan potongan di atas agar-agar, nyalakan mulut tabung, dan tutupi dengan aluminium foil.

Waktu yang dibutuhkan

1. Penghapusan meristem dan inisiasi kultur pada 25 Hari 0

2. Kemunculan protocorm hijau pertama Hari ke-8

3. Protocorm yang berkembang penuh Hari ke-29

4. Pembagian protocorm Hari ke 29

5. Munculnya protocorm hijau segar yang dapat dibagi lagi Hari ke 50

PENGGUNAAN ANGGREK

Anggrek ada yang digunakan sebagai tanaman obat, ada pula yang digunakan sebagai bumbu dan penyedap rasa, dan masih banyak lagi yang digunakan sebagai tanaman hias. Kegunaan anggrek yang paling signifikan sebagai berikut:

• Di beberapa negara, seperti China, Dendrobium digunakan sebagai sumber tonik, astringent (penyebab penyempitan), analgesik (penghilang rasa sakit), dan anti inflamasi.
• Bahan penyedap yang paling populer, Vanilla, diekstraksi dari buah Vanilla planifolia.
• Di beberapa negara, umbi dan umbi dari beberapa spesies anggrek dikonsumsi.
• Minuman populer "Faham" atau "Teh Madagaskar" di Madagaskar dibuat dengan menggunakan anggrek Jumellea fragrans.
• Anggrek seperti Dendrobium moniliforme dan Phalaenopsis javanica digunakan dalam wewangian.
• Beberapa anggrek hanya digunakan untuk berkebun atau untuk budidaya bunga. Ia merangkumi beberapa spesies genus Pleurothallis dan Bulbophyllum. Moga bermanfaat***

Daftar Rujukan :

• Oliveira, B. C. D., Oliveira, M. E. B. S. D., & Cardoso, J. C. (2019). Feasibility of the new method for the orchid in vitro rooting using liquid and chemical sterilized culture medium under different sucrose concentrations. Ornamental Horticulture, 25, 263-269.
• Tiwari, P., Sharma, A., Bose, S. K., & Gautam, A. (2022). Biotechnological interventions in Orchids: Recent updates, Translational success, and Commercial outcomes.
• Das, M. C., Nongsiang, A., & Sanglyne, M. W. (2023). Detection methods and in vitro elimination techniques for orchid viruses: A review. South African Journal of Botany, 153, 227-235.
• Nasution, L. Z., Hasibuan, M., & Manurung, E. D. (2020, February). Adaptability of tissue-cultured Dendrobium orchid planlets on planting media and its position during the acclimatization process. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 454, No. 1, p. 012166). IOP Publishing.