Media Murashige dan Skoog (MS)
Media standar emas untuk kultur jaringan tanaman yang merevolusi teknik mikopropagasi modern.
Pelajari KomposisiMedia Murashige dan Skoog, yang secara luas dikenal sebagai Medium MS, adalah medium nutrisi tanaman yang paling banyak digunakan dan penting dalam bioteknologi pertanian modern. Dikembangkan oleh Toshio Murashige dan Folke K. Skoog pada tahun 1962 ketika mereka bekerja di Universitas Wisconsin, media ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan nutrisi spesifik dari jaringan tanaman yang tumbuh in vitro. Awalnya dikembangkan untuk kultur jaringan tembakau (Nicotiana tabacum), media ini terbukti sangat efektif sehingga menjadi standar global untuk berbagai spesies tanaman.
Sejarah Pengembangan
Sebelum tahun 1962, peneliti menggunakan berbagai medium seperti Whites medium atau medium yang dimodifikasi dari formulasi nutrisi akar. Namun, Murashige dan Skoog menyadari bahwa jaringan tanaman yang tumbuh di lingkungan steril membutuhkan konsentrasi nutrisi yang lebih tinggi dibandingkan tanaman utuh di tanah.
Mereka melakukan studi sistematis dengan memvariasikan konsentrasi nitrogen dan mineral lainnya untuk menginduksi pertumbuhan pucuk tembakau yang lebih baik. Hasilnya adalah formulasi yang kaya akan nutrisi, terutama nitrat dan amonium, serta kandungan mikronutrien seimbang yang mampu mendukung pertumbuhan organogenesis (pembentukan akar dan pucuk) secara optimal.
Komposisi Medium MS
Kekuatan utama Medium MS terletak pada keseimbangan makro dan mikronutrien yang dikandungnya. Komposisinya mencakup berbagai elemen esensial yang diperlukan untuk fisiologi tanaman.
Unsur Makro
Termasuk Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S). Medium MS memiliki konsentrasi Nitrat dan Amonium yang tinggi (total 60 mM), yang krusial untuk sintesis protein dan asam nukleat.
Unsur Mikro
Mengandung Mangan (Mn), Zn (Zn), Tembaga (Cu), Boron (B), Molibdenum (Mo), dan Kobalt (Co). Meskipun diperlukan dalam jumlah kecil, mikronutrien ini vital sebagai kofaktor enzim dalam metabolisme tanaman.
Vitamin & Organik
Menambahkan Myo-inositol untuk pertumbuhan sel dan Vitamin B1 (Tiamin-HCl). Kadang-kadang ditambahkan Glicin atau sukrosa sebagai sumber karbon untuk energi pada kondisi tanpa fotosintesis.
Agar & Pengental
Untuk medium padat, digunakan Agar biasanya pada konsentrasi 0,7% - 1%. Ini bertugas menyediakan dukungan mekanis agar jaringan tanaman tetap terpapar di permukaan media nutrisi.
Formulasi Dasar (Ringkasan)
| Komponen | Konsentrasi (mg/L) | Peran |
|---|---|---|
| NHNO | 1650 | Sumber Amonium |
| KNO | 1900 | Sumber Nitrat & Kalium |
| CaCl2HO | 440 | Dinding sel & membran |
| MgSO7HO | 370 | Klorofil & enzim |
| KHPO | 170 | Transfer energi |
Mengapa Media MS Sangat Populer?
Penggunaan Media MS tidak lain dan tidak bukan karena efektivitasnya yang telah terbukti selama beberapa dekade. Beberapa keunggulan utama meliputi:
- Kandungan Nutrisi Tinggi: Konsentrasi garamnya sekitar 4 kali lebih tinggi dibandingkan medium lain pada masanya, membantu mencegah defisiensi nutrisi pada kultur.
- Kompatibilitas Luas: Awalnya untuk tembakau, namun empirik terbukti efektif untuk dikotil, monokotil, ganggang, dan lumut.
- Stabilitas pH: Buffer dalam medium membantu menjaga pH yang optimal, biasanya sekitar pH 5.8 sebelum sterilisasi, yang kondusif untuk penyerapan nutrisi.
- Basis Modifikasi: Media MS sering digunakan sebagai basal (dasar) untuk memodifikasi formulasi media spesifik, seperti media MS Murashige atau media khusus orkid.
Aplikasi dalam Bioteknologi
Media MS berperan pusat dalam berbagai aspek penelitian dan industri tanaman.
Mikropropagasi
Teknik untuk menghasilkan tanaman klon dalam jumlah besar dari eksplan tanaman kecil memperoleh manfaat besar dari media MS untuk mempercepat pertumbuhan tunas dan akar.
Transformasi Genetik
Dalam rekayasa genetika tanaman, seleksi sel yang berhasil tertransformasi biasanya dilakukan pada medium MS yang diperkaya dengan antibiotik atau herbisida.
Somatik Hibridisasi
Fusi protoplas dan regenerasi tanaman hibrid dari dua spesies yang berbeda bergantung pada komposisi nutrisi yang kaya seperti MS untuk mengembalikan dinding sel dan regenerasi organ.
Kaluskultur
Pembentukan kalus (jaringan tak terdiferensiasi) yang digunakan untuk produksi metabolit sekunder farmasi membutuhkan keseimbangan mineral yang tepat yang disediakan MS.
