JURNAL BIOLOGI INDONESIA

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009) ISSN 0854-4425

JURNAL BIOLOGI INDONESIA Akreditasi: No 816/D/08/2009 Vol. 6, No. 1, Desember 2009 Uji Potensi Tumbuhan Akumulator Merkuri untuk Fitoremediasi Lingkungan Tercemar Akibat Kegiatan Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kampung Leuwi Bolang, Desa Bantar Karet, Kecamatan Nanggung, Bogor Titi Juhaeti, N. Hidayati, F. Syarif & S. Hidayat

1

Occurrence of Idiosepius (Mollusca: Cephalopoda) in Indonesian waters Janek von Byern & Ristiyanti M. Marwoto

13

Parameter Populasi Kerang Lumpur Tropis Anodontia edentula Di Ekosistem Mangrove Yuliana Natan

25

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis) Dengan Aplikasi Perunut 39 Radioaktif Yusni Ikhwan Siregar Pengaruh Suhu dan Salinitas Terhadap Respon Fisiologi Larva Tiram Mutiara Pinctada maxima (Jameson) Tjahjo Winanto, Dedi Soedharma, Ridwan Affandi, & Harpasis S. Sanusi

51

Pengaruh Kedalaman Terhadap Proses Pelapisan Inti Bulat Pada Kerang Air Tawar (Anodonta woodiana) Boedi Rachman, Tjahjo Winanto, Maskur, &Yade Sukmajaya

71

Analisis Vegetasi Hutan Pamah di Pulau Batanta, Raja Ampat, Papua Edi Mirmanto

79

BOGOR, INDONESIA

J. Biol. Indon. Vol 6, No. 1 (2009) Jurnal Biologi Indonesia diterbitkan oleh Perhimpunan Biologi Indonesia. Jurnal ini memuat hasil penelitian ataupun kajian yang berkaitan dengan masalah biologi yang diterbitkan secara berkala dua kali setahun (Juni dan Desember). Editor Pengelola Dr. Ibnu Maryanto Dr. I Made Sudiana Dr. Anggoro Hadi Prasetyo

Dr. Izu Andry Fijridiyanto Dewan Editor Ilmiah Dr. Abinawanto, F MIPA UI Dr. Achmad Farajalah, FMIPA IPB Dr. Ambariyanto, F. Perikanan dan Kelautan UNDIP Dr. Aswin Usup F. Pertanian Universitas Palangkaraya Dr. Didik Widiyatmoko, PK Tumbuhan, Kebun Raya Cibodas-LIPI Dr. Dwi Nugroho Wibowo, F. Biologi UNSOED Dr. Parikesit, F. MIPA UNPAD Prof. Dr. Mohd.Tajuddin Abdullah, Universiti Malaysia Sarawak Malaysia Assoc. Prof. Monica Suleiman, Universiti Malaysia Sabah, Malaysia Dr. Srihadi Agung priyono, F. Kedokteran Hewan IPB Y. Surjadi MSc, Pusat Penelitian ICABIOGRAD Drs. Suharjono, Pusat Penelitian Biologi-LIPI Dr. Tri Widianto, Pusat Penelitian Limnologi-LIPI Dr. Witjaksono Pusat Penelitian Biologi-LIPI Alamat Redaksi

Sekretariat Oscar efendi SSi MSi d/a Pusat Penelitian Biologi - LIPI Jl. Ir. H. Juanda No. 18, Bogor 16002 , Telp. (021) 8765056 Fax. (021) 8765068 Email : [email protected] Website : http://biologi.or.id Jurnal ini telah diakreditasi ulang dengan nilai A berdasarkan SK Kepala LIPI 816/ D/2009 tanggal 28 Agustus 2009.

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009) DAFTAR ISI Uji Potensi Tumbuhan Akumulator Merkuri untuk Fitoremediasi Lingkungan Tercemar Akibat Kegiatan Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kampung Leuwi Bolang, Desa Bantar Karet, Kecamatan Nanggung, Bogor Titi Juhaeti, N. Hidayati, F. Syarif & S. Hidayat

1

Occurrence of Idiosepius (Mollusca: Cephalopoda) in Indonesian waters Janek von Byern & Ristiyanti M. Marwoto

13

Parameter Populasi Kerang Lumpur Tropis Anodontia edentula Di Ekosistem Mangrove Yuliana Natan

25

Bioakumulasi Kadmium Pada Kerang Hijau (Perna viridis) Dengan Aplikasi Perunut Radioaktif Yusni Ikhwan Siregar

39

Pengaruh Suhu dan Salinitas Terhadap Respon Fisiologi Larva Tiram Mutiara Pinctada maxima (Jameson) Tjahjo Winanto, Dedi Soedharma, Ridwan Affandi, & Harpasis S. Sanusi

51

Pengaruh Kedalaman Terhadap Proses Pelapisan Inti Bulat Pada Kerang Air Tawar (Anodonta woodiana) Boedi Rachman, Tjahjo Winanto, Maskur, &Yade Sukmajaya

71

Analisis Vegetasi Hutan Pamah di Pulau Batanta, Raja Ampat, Papua Edi Mirmanto

79

Toksisitas Isolat-Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry 1A Terhadap Hama Penggerek Batang Jagung, Ostrinia furnacalis Guenee Bahagiawati, Habib Rizjaani, Agustina K. Sibuea

97

Pengaruh Inokulasi Bakteri Terhadap Pertumbuhan Awal Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sri Widawati & Maman Rahmansyah

107

Karakteristik Tipe Pakan Kelelawar Pemakan Buah dan Nektar di Daerah Perkotaan: Studi Kasus di Kebun Raya Bogor Sri Soegiharto & Agus P. Kartono

119

Identifikasi Papasan (Coccinia grandis (L.) Voigt) Di Tiga Populasi di Yogyakarta Ridesti Rindyastuti & Budi Setiadi Daryono

131

Biodegradasi Phenantrene oleh Mikroba Laut M5 (Alcanivorax Borkumensis) yang Diisolasi dari Teluk Jakarta Dyah Supriyati

143

Jurnal Biologi Indonesia 6 (1): 97-105 (2009)

Toksisitas Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry 1A Terhadap Hama Penggerek Batang Jagung, Ostrinia furnacalis Guenee 1

Bahagiawati1, Habib Rizjaani1, Agustina K. Sibuea2 Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, 2 Balai Besar Karantina Ikan Soekarno-Hatta. Email: [email protected] ABSTRACT

Cry genes isolated from Bacillus thuringiensis produce crystal proteins that exhibit a high insecticidal activity against several plant pests. The objectives of this experiment were to detect the presence of cry1A sequences from several local Bacillus thuringiensis isolates multiplied by Lep1A-Lep1B and Lep2A-Lep2B primers using PCR technique and to determine their toxicity against Ostrinia furnacalis, maize stemborer. From 59 tested isolates, 6 of them gave PCR products, two DNA bands, first was 490 bp, the expected size of Lep1A-Lep1B primers, and second was 986 bp, the expected size of Lep2A-Lep2B primers. These isolates were Jtg 2151, 243, Cib 551, Lam 752, Lam 762 and C 522. All of tested isolates showed potentially high toxicity against maize stemborer. Key words: B. thuringiensis, cry1A, Ostrinia furnacalis, PCR. Kata kunci: B. thuringiensis, cry1A, Ostrinia furnacalis, PCR.

PENDAHULUAN Salah satu kendala dalam bidang pertanian yang dihadapi para petani jagung di Indonesia adalah serangan serangga hama Ostrinia furnacalis (Guenée) (Pyralidae) (Kalshoven 1981). Kerusakan yang diakibatkan hama tersebut sangat bervariasi, yaitu dari kerusakan tanaman dan penurunan kualitas hingga kuantitas panen (Oka & Bahagiawati 1984). Jika diuangkan kerugian yang disebabkan oleh serangan hama di Amerika Serikat mencapai 7,7 milyar dolar Amerika (Bent & Yu 1999). Di Indonesia kerugian yang disebabkan oleh serangan hama wereng padi pada

tahun 1976/1977 mencapai 100 juta dollar Amerika (Oka & Bahagiawati 1983). Usaha pengendalian serangan hama telah dilakukan dengan berbagai cara, di antaranya dengan menggunakan insektisida kimia. Penggunaan bahan tersebut memberikan dampak negatif terhadap kelestarian alam, yaitu matinya organisme non-target, timbulnya hama resisten, serta penumpukan residu pada hasil panen dan di dalam tanah (Oka & Soehardjan 1997). Oleh karena itu, diperlukan cara lain selain hanya dengan pestisida; cara tersebut antara lain dengan mempergunakan biopestisida. Biopestisida yang paling popular dan digunakan secara komersil sejak tahun 1950-an adalah Bacillus thuringiensis (Bahagia97

Bahagiawati, Rizjaani, & Sibuea

wati 2002), selanjutnya disebut dengan Bt. Bakteri ini dapat diisolasi dari berbagai bahan, seperti dari tanah, permukaan daun, bubuk biji-bijian, dan berbagai bangkai serangga (Carozzi et al. 1991; Smith et al. 1991). Bt merupakan bakteri yang menghasilkan protein kristal dalam inclusion body saat bersporulasi. Protein kristal yang bersifat insektisida itu disebut δ-endotoksin. Gen pengkode protein kristal tersebut dikenal sebagai gen cry, kependekan dari kata crystal. Salah satu gen cry ialah gen cry1A yang mengode protein yang bersifat insektisida terhadap serangga hama Lepidoptera dengan bobot molekul 130-140 kilodalton (kDa) (Hofte & Whiteley 1989). Meskipun telah banyak ada produk komersial yang sudah dipakai secara luas, dan telah diidentifikasi berbagai jenis protein Cry, namun penelitian dalam usaha mengisolasi dan menidentifikasi strain-strain B. thuringiensis masih terus dilakukan, karena sejumlah besar serangga hama belum dapat dikendalikan dengan menggunakan toksin yang telah ada. Selain itu, strain-strain baru juga diperlukan untuk menyediakan alternatif bila muncul resistensi serangga hama terhadap strain Bt tertentu (Bahagiawati, 2001). Beberapa metode mutakhir untuk mendeteksi gen cry telah dikembangkan, antara lain analisis Southern blot, penggunaan antibodi monoklonal, dan analisis elektroforesis hasil polymerase chain reaction (PCR) dengan menggunakan primer spesifik (Carozzi et al. 1991; Santoso et al. 2000). Analisis PCR dengan primer spesifik merupakan pilihan terbaik karena hasilnya dapat menen98

tukan secara cepat keberadaan sekuen gen cry, cukup sensitif, relatif cepat, dan mudah digunakan dalam kegiatan rutin (Carozzi et al. 1991). Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi 59 isolat Bt lokal koleksi Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian apakah mengandung gen cry 1A dan untuk mengetahui tingkat toksisitas isolat-isolat B. thuringiensis yang tersebut terhadap Ostrinia furnacalis (Pyralidae). BAHAN DAN CARA KERJA Sejumlah 59 isolat Bt berasal dari koleksi Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini. Sebagai kontrol positif dipakai isolat yang mengandung bahan aktif B. thuringiensis subsp. kurstaki HD-7 berasal dari produk komersial dengan nama dagang Dipel. Sebagai kontrol negatif dipakai akuades. Dua set primer digunakan dalam penelitian ini yaitu Lep1A (5’ CCGGTGCTGGATTTGTGTTA 3’) dan Lep1B (5’ AATCCCGTATTGTACC AGCG 3’) serta Lep2A (5’CCGAGA AAGTCAAACATGCG) dan Lep 2B (Lep2B (5’TACATGCCCTTTCAG GTTCC) (Carozzi et al. 1991). Deteksi gen cry 1A Deteksi gen cry1A dimulai dengan isolasi DNA plasmid dari masing-masing isolat dan dilakukan berdasarkan metode lisis alkali Birnboim dan Doly (Ausubel et al. 1992) yang dimodifikasi seperti

Toksisitas Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry

tercantum dalam Bahagiawati et al. (2002). Setelah itu dilaksanakan analisis dengan PCR seperti tercantum pada Bahagiawati et al. (2003). Uji toksisitas. Pengujian toksisitas dilaksanakan dengan memakai serangga O. furnacalis yang diperbanyak pada makanan buatan. Pembuatan makanan buatan, dan cara memperbanyak serangganya dapat dilihat pada Bahagiawati et al. (2003). Uji toksisitas isolat B. thuringinesis terhadap larva O. furnacalis mengikuti Bahagiawati et al. (2003) dengan modifikasi sebagai berikut. Sebanyak 1 ml suspensi B. thuringiensis dari masing-masing perlakuan diencerkan dengan 9 ml air suling steril, lalu 1 ml suspensi bakteri yang telah diencerkan tersebut dicampurkan ke dalam 9 ml makanan buatan. Makanan buatan yang telah dicampur suspensi bakteri tersebut dimasukkan ke dalam cawan petri berukuran 50 mm x 9 mm. Setiap cawan petri berisi 2500 μl makanan buatan yang terbagi lagi menjadi 5 bagian, masingmasing 500 μl. Pembagian menjadi 5 bagian ini hanya untuk memudahkan pengamatan. Setelah makanan buatan tersebut membeku, permukaan makanan dilukai dengan tusuk gigi steril untuk memudahkan larva memakan dan hidup dalam makanan buatan tersebut. Sepuluh ekor larva instar I dimasukkan ke dalam setiap cawan petri, masing-masing bagian makanan diinokulasi 2 ekor larva. Penghitungkan persentase kamatian larva dilakukan pada hari ke-6 setelah inokulasi berdasarkan Abbot (1925). Selain itu, diamati juga berat dan panjang tubuh

larva yang hidup pada hari yang sama. Setiap cawan mewakili satu ulangan, dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 ulangan dan data diolah dengan menggunakan program komputer statistical product and service solutions (SPSS) base 10.0 for windows. Ada tidaknya perbedaan antara data persentase kematian, berat, dan panjang tubuh larva dari setiap perlakuan diuji dengan uji statistika Kruskal-Wallis. Jika terdapat perbedaan antara rerata perlakuan yang diuji, analisis dilanjutkan dengan uji jarak ganda Duncan untuk membandingkan semua pasangan rataan perlakuan. Rerata persentase kematian, berat tubuh dan panjang tubuh larva yang hidup kemudian dianalisis dengan analisis regresi linier. HASIL Penyaringan isolat-isolat mengandung gen cry1A dengan PCR Dari 59 isolat B. thuringiensis lokal yang disaring, hanya 6 isolat yang memperlihatkan reaksi positif dimana menunjukkan dua pita DNA, yang satu berukuran kira-kira 490 pb yaitu produk dari Lep1A-Lep1B dan yang kedua berukuran 986 pb yang merupakan produk Lep2A-Lep2B (Gambar 1). Pada penelitian ini isolat kontrol positf (Dipel) juga memperlihatkan keberadaan kedua pita DNA tersebut, sedangkan kontrol negatif tidak memperlihatkan adanya pita DNA.

99


Uji toksisitas isolat terhadap O. furnacalis Data uji toksisitas terhadap larva O. furnacalis pada hari ke-6 setelah infestasi pada seluruh perlakuan dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil uji KriskalWallis terhadap semua parameter me-

nunjukkan beda antara perlakuan. Analisis data persentase kematian, panjang dan berat tubuh larva yang masih hidup diuji dengan jarak ganda Duncan untuk membandingkan semua pasangan perlakuan dan menunjukkan seluruh isolat memiliki toksisitas yang tidak

Gambar 1. Produk PCR dari beberapa isolat Bt lokal Jtg2151(1), Cib243(2), Cib551(3), Lam752(4), Kontrol positip, dipel (+), kontrol negatif akuades (-), Lam762(5) dan C522(6). Tabel 1. Toksisitas beberapa isolat Bt lokal yang mengandung gen cry1A terhadap hama O. furnacalis

Kode isolat Rerata kematian (%) Kontrol negatif (akuades) Kontrol positif (Dipel) Jtg 2151 Cib 243 Cib 551 Lam 752 Lam 762 C 522

0,00a 83,33b 96,30b 96,67b 83,33b 96,67b 96,67b 86,67b

Uji Duncan* Rerata berat Rerata panjang tubuh larva tubuh larva yang hidup yang hidup (mg) (mm) 5,90b (30) 13,49b (30) 0,133a (5) 2,91a (5) a 0,23 (2) 1,07a (2) a 0,03 (1) 0,77a (1) 0,77a (5) 2,613a (5) a 0,003 (1) 1,03a (1) a 0,20 (1) 0,94a (1) a 0,04 (4) 0,78a (4)

Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama dalam setiap kolom tidak berbeda nyata dengan uji jarak ganda Duncan pada taraf kepercayaan α = 0,05, Angka dalam kurung adalah jumlah total serangga yang hidup per perlakuan

100


berbeda nyata dengan kontrol positif Dipel, namun berbeda nyata dengan kontrol negatif akuades. Pada pegujian toksisitas ini tidak seekorpun dari larva instar I mati pada perlakuan kontrol negatif, yaitu makanan buatan yang tidak mengandung suspensi Bt. Keseluruh larva yang diinokulasikan yaitu berjumlah 30 larva tetap hidup pada waktu dilakukan pengamatan. Berat tubuh larva-larva tersebut mencapai ratarata 5,9 mg dan panjang tubuh 13,5 mm. Di samping itu juga terlihat aktivitas makan dari larva-larva itu dimana ditandai dengan banyak terdapat kotoran serangga disekitar makanan. Oleh sebab itu larva-larva tersebut mempunyai bobot badan dan panjang tubuh yang sangat berat dan panjang dibandingkan dengan larva-larva yang tetap bertahan hidup pada makanan buatan yang mengandung Bt.

Pada kontrol positif (Dipel), kematian serangga mencapai 83,3%, dari 30 larva yang diinokulasikan hanya 5 larva yang dapat bertahan hidup pada hari ke6 setelah inokulasi. Larva-larva yang masih hidup ini terlihat lemah, dengan berat tubuh yang relatif kecil yaitu 0,13 mg dan panjang tubuh hanya 2,9 mm. Larva-larva yang masih hidup pada makanan yang mengandung isolat uji baik berat tubuh dan panjang tubuh tidak berbeda nyata dengan larva pada kontrol positif dimana berkisar antara 0,04-0,7 mg untuk berat tubuh dan 0,7 mm-2,6 mm untuk panjang tubuh. Analisis regresi linier (Gambar 3) menunjukkan adanya hubungan erat antara persentase kematian dan berat tubuh larva (R2 = 0,97), demikian juga dengan panjang tubuh larva (R2 = 0,98). Kedua analisis di atas menunjukkan hubungan yang terbalik; semakin besar

A

B 16 panjang tubuh (m m )

7 6 b erat tu b u h (mg )

C

y = -0.0609x + 5.7726

5

2

R = 0.9726

4 3 2 1

y = -0.1311x + 13.409 R2 = 0.9848

14 12 10 8 6 4 2

0 -1 0

0

20

40

60

80

100

120

0

kematian (%)

20

40

60

80

100

120

kematian (%)

panjang tubuh (mm)

16 14 12 10 8

y = 2.1137x + 1.0133 R2 = 0.9753

6 4 2 0 0

1

2

3

4

5

6

7

berat tubuh (mg)

Gambar 3. Regresi linier antara: A. persentase kematian dan berat tubuh, B. persentase kematian dan panjang tubuh, C. berat tubuh dan panjang tubuh larva

101


persentase kematian larva maka semakin kecil berat tubuh larva dan panjang tubuh larva yang masih hidup. Lain halnya regresi linier antara berat tubuh dan panjang tubuh larva yang hidup dimana menunjukkan hubungan yang erat (R2= 0,97) berbanding lurus, semakin berat tubuh larva maka semakin panjang tubuh larva yang masih hidup pada hari ke-6 setelah inokulasi. PEMBAHASAN Seperti yang telah dikemukakan, adanya kekawatiran akan pengaruh negatif tentang pemakaian agrokimia telah meningkatkan perhatian masarakat kepada bioinsektisida sebagai alternatif teknologi untuk menurunkan populasi hama. Salah satu bioinsektisida yang banyak digunakan adalah bioinsektisida yang berbahan aktif Bt. Produksi bioinsektisida Bt ini telah dimulai sejak tahun 1950-an dan sangat berkembang pada tahun-tahun berikutnya, misalnya pada tahun 1980 investasi industri bioinsektisida ini mencapai $24 juta US dolar dan menjadi $107 juta US dolar di tahun 1989. Kenaikan investasi industri Bt ini diperkirakan 11% per tahun, dimana pada tahun 1999 mencapai $300 juta. Bioinsektisida Bt umumnya dikomersilkan dalam bentuk spora berbentuk tepung. Potensi toksisitasnya berlipat dibandingkan dengan pestisida misalnya 300 kali dibandingkan dengan sintetik pyrethroid (Feitelson et al. 1992). Pada awal tahun1995/1996 mulai berkembang bentuk lain dari insektisida Bt ini, yaitu diproduksi dengan sendirinya oleh jaringan tanaman transgenik. Hal ini 102

dimungkinkan oleh berkembangnya teknologi rekayasa genetika dimana gen cry yang terdapat di dalam bakteri Bt kemudian diintroduksi ke jaringan tanaman sehingga tanaman tersebut dapat memproduksi protein yang bersifat mematikan serangga ini. Perkembangan tanaman transgenik ini juga pesat yaitu dimulai hanya meliputi 1,7 ha pada tahun 1996 yang hanya ditanam di 4 negara berkembang menjadi 125 juta ha yang tersebar di 25 negara pada tahun 2007 (James 2008). Beberapa penelitian isolasi bakteri Bt dengan memakai teknik PCR telah dilakukan di Indonesia (Listanto et al 1997; Santoso et al. 2000) namun baru pada tahap penentuan keberadaan gen cry1A saja, belum pada tahap bioasai toksisitasnya terhadap hama target. Penelitian yang lebih lengkap yaitu identifikasi gen cry1A yang diikuti oleh bioasai mulai dilakukan pada tahun 2003 (Bahagiawati et al. 2003) dimana dilakukan bioasai terhadap hama utama jagung yaitu O. furnacalis, namun pada penelitian ini identifikasi gen cry1A dilakukan hanya memakai sepasang primer yaitu Lep 1A-Lep1B. Pada waktu Santoso et al. 2000 melaksanakan penelitian identifikasi gen cry1A pada 33 isolat Bt lokal, mereka memakai 2 pasang primer, masing-masing Lep1A-Lep1B dan Lep2A- Lep2B. Proses PCR dari tiap pasang primer ini dilakukan satu per satu pada PCR running yang berbeda. Pada penelitian kami sekarang ini PCR dilakukan dengan mempergunakan 2 set primer di atas sekaligus dalam satu kali running. Hasil penelitian kami memperlihatkan hasil yang lebih akurat


dimana ditemukan hanya 2 pita DNA spesifik untuk cry1A. Pada hasil penelitian Santoso et al. (2000) ditemukan banyak pita DNA yang tidak spesifik untuk tiap set primer. Dengan demikian penelitian kami ini lebih memberikan kemajuan dari dahulu karena dapat menghemat waktu dan biaya serta hasilnya lebih akurat karena hanya pita spesifik saja yang didapatkan dari hasil visualisasi hasil PCR dengan gel elektroforesis. Pasangan primer Lep1ALep1B dan Lep2A dan Lep2B mengamplifikasi segmen DNA gen cry1A pada posisi nukleotida yang berlainan, yaitu Lep1A-Lep1B pada posisi 310-800 dan Lep2A-Lep2B pada posisi 2158-3066. Suatu isolat Bt diduga kuat mengandung gen cry1A apabila kedua pasang primer menghasilkan produk PCR sebesar 490 dan 908/986 (Carozzi et al. 1991). Proses isolasi dan identifikasi bakteri Bt masih terus berlanjut sampai kini. Pada penelitian kami didapatkan 6 isolat Bt lokal yang berpotensi membunuh serangga O furnacalis. Toksisitas isolatisolat tersebut disebabkan oleh keberadaan gen cry1A yang mengkode protoksin yang spesifik bagi serangga ordo Lepidoptera (Höfte & Whiteley 1989; Ceron et al. 1994). Larva yang memakan toksin Bt, setelah beberapa hari tampak kecil, gerakannya lambat, dan aktifitas makan menurun. Larva yang mati berwarna hitam/gelap dan tubuhnya mudah hancur. Kematian larva terjadi karena adanya aktivitas protein kristal Cry1A pada usus bagian tengah larva. Protein kristal yang dimakan larva larut bersifat protoksi dan di dalam usus tengah

serangga berubah menjadi toksin. Kemudian toksin tersebut akan berikatan (binding) dengan reseptor spesifik pada sel-sel epitel usus bagian tengah ini dan membentuk pori-pori pada membran sel yang menyebabkan tekanan osmosis yang tinggi di dalam sel dan selanjutnya menyebabkan sel-sel epitelium lisis/pecah dan pada akhirnya kematian larva (Schnepf et al. 1998). Pada penelitian ini ditemukan 6 isolat Bt lokal yang bersifat toksik terhadap O. furnacalis. Empat isolat yaitu Jtg2151, Cib 243, Lam752 dan Lam762 toksisitasnya melebihi toksisitas Dipel, yaitu bioinsektisida Bt yang telah dikomersilkan. Toksin Bt pada isolat yang diuji ini tidak hanya menyebabkan kematian larva, tetapi juga menurunkan berat tubuh dan panjang tubuh larva yang berhasil tetap hidup. Hal ini jelas menunjukkan bahwa toksin Bt tersebut sangat mengganggu metabolisme serangga sehingga mengakibatkan fisik serangga yang tidak sehat pula dan berakhir dengan kematian. KESIMPULAN Dari 59 isolat yang diuji, 6 isolat menunjukkan reaksi positif PCR dengan menghasilkan dua pita DNA yang berukuran masing-msing 490 kb dan 986 kb. Berdasarkan hasil uji toksisitas isolat B. thuringiensis terhadap larva instar I dapat disimpulkan bahwa semua isolat B. thuringiensis yang diuji menunjukkan toksisitas yang tinggi terhadap larva instar I O. furnacalis.

103


DAFTAR PUSTAKA Abbot, WS. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ Ento.. 18: 265-267. Ausubel, FM., R. Brent, RE. Kingston, DD. Moore, JG. Seidman, J.A. Smith & K. Struhl. 1992. Short protocols in molecular biology: A compendium of methods from current protocols in molecular biology. Second Ed. New York. John Willey. Bahagiawati. 2001. Managemen resistensi serangga hama pada pertanaman tanaman transgenik Bt. Buletin Agrobio: 4 (1): 1-8. Bahagiawati & Amirhusin. 2002. Penggunaan Bacillus thuringiensis sebagai bioinsektisida. Bul. Agrobio 5(1): 21-28 Bahagiawati, D. Setyawan & Sutrisno. 2002. Metode PCR sederhana untuk menapis isolat Bacillus thuringiensis yang membawa gen cry V. J. Mikro Indo.7(2): 35-38. Bahagiawati, H. Rijzaani, & N. Riani Simanjuntak. 2003. Deteksi gen cry 1A Bacillus thuringiensis dengan teknik PCR dan toksisitas-nya terhadap Ostrinia furnacalis Guenee. J. Mikro. Indo. 8(1): 2730. Bent, A F. & IC. Yu, 1999. Applications of Molecular Biology to Plant Disease and Insect Resistance. Advances in Agronomy 66:251298. Carozzi, NB., VC. Kramer, GW. Warren, S. Evola & M.G. Koziei. 1991. Prediction of insecticidal activity of 104

Bacillus thuringiensis strain by Polymerase Chain Reaction product profiles. Appl. Envi. Microbiol. 57(11): 3057-3061. Ceron, J., L. Covarrubias, R. Quintero, A. Ortiz, M. Ortiz, E. Aranda, L. Lina & A. Bravo. 1994. PCR analysis of the cry1 insecticidal crystal family genes from Bacillus thuringiensis. Appl. Envi.. Microbiol. 60: 353-356. Feitelson, JS., J. Payne, & L. Kim. 1992. Bacillus thuringiensis: insects and Beyond. Bio/Technology 10: 271275 Höfte, H. & HR. Whiteley. 1989. Insecticidal crystal protein of Bacillus thuringiensis. Micro. Rev. 53(2): 242-255. James, C. 2008. Global Review of Commercial Transgenic Crops: 2008. ISAAA Briefs. No. 39. ISAAA, Ithaca, N.Y. Kalshoven, LGE. 1981. Pest of crops in Indonesia. Terjemahan dari De plagen van de cultuurgewassen in Indonesie, oleh Van der Laan, P.A. PT Ichtiar Baru-Van Hove, Jakarta. Listanto, E., Sutrisno, S. Brotonegoro, B. Santoso, B. Soegiarto & MS. Sarjono. 1997. Deteksi isolat Bacillus thuringiensis Indonesia yang mengandung gen cry1A(a), cry1A(b), cry 1A(c) dengan PCR. Pros. Sem. Perhim. Biotek. Perta. Indone. Surabaya 12-14 Maret 1997. Oka, IN. & Bahagiawati AH. 1983. Wereng coklat dan pengendaliannya dalam prespektif. Masalah dan


Hasil penelitian Padi. Risalah lokakarya penelitian padi, Cibogo, Bogor, 22-24 Maret 1983. Oka IN. & Bahagiawati AH. 1984. Pengendalian terpadu hama padi. Padi-Buku III: 653-680. Oka, IN. & Soehardjan. 1997. Tantangan entomologi pada abad XXI. Prosiding seminar nasional Tantangan entomologi pada abad ke XXI. Perhimpunan Entomologi Indonesia Cabang Bogor. Santoso, TJ., E. Listanto, Rodiyah, D. Damayanti & Sutrisno. 2000.

Identifikasi isolat Bacillus thuringiensis Indonesia yang mengandung gen cry1A menggunakan teknik PCR. Jurnal Bioteknologi Pertanian 5(2): 53-60. Schnepf, E., N. Crickmore, J. van Rie, D. Lereclus, J. Baum, J. Feitelson, D.R. Zeigler & D.H. Dean. 1998. Bacillus thuringiensis and its insecticidal crystal proteins. Mol. Biol. Rev. 63(3):775-806. Smith, RA. & GA. Couche. 1991. The phylloplane as a source of Bacillus thuringiensis variants. Appl. Environ. Microbiol. 57: 311-315.

Memasukkan: April 2009 Diterima : September 2009

105

J. Biol. Indon. Vol 6, No. 1 (2009) PANDUAN PENULIS

Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris. Naskah disusun dengan urutan: JUDUL (bahasa Indonesia dan Inggris), NAMA PENULIS (yang disertai dengan alamat Lembaga/ Instansi), ABSTRAK (bahasa Inggris, maksimal 250 kata), KATA KUNCI (maksimal 6 kata), PENDAHULUAN, BAHAN DAN CARA KERJA, HASIL, PEMBAHASAN, UCAPAN TERIMA KASIH (jika diperlukan) dan DAFTAR PUSTAKA. Naskah diketik dengan spasi ganda pada kertas HVS A4 maksimum 15 halaman termasuk gambar, foto, dan tabel disertai CD. Batas dari tepi kiri 3 cm, kanan, atas, dan bawah masingmasing 2,5 cm dengan program pengolah kata Microsoft Word dan tipe huruf Times New Roman berukuran 12 point. Setiap halaman diberi nomor halaman secara berurutan. Gambar dalam bentuk grafik/diagram harus asli (bukan fotokopi) dan foto (dicetak di kertas licin atau di scan). Gambar dan Tabel di tulis dan ditempatkan di halam terpisah di akhir naskah. Penulisan simbol α, β, χ, dan lain-lain dimasukkan melalui fasilitas insert, tanpa mengubah jenis huruf. Kata dalam bahasa asing dicetak miring. Naskah dikirimkan ke alamat Redaksi sebanyak 3 eksemplar (2 eksemplar tanpa nama dan lembaga penulis). Penggunaan nama suatu tumbuhan atau hewan dalam bahasa Indonesia/Daerah harus diikuti nama ilmiahnya (cetak miring) beserta Authornya pada pengungkapan pertama kali. Daftar pustaka ditulis secara abjad menggunakan sistem nama-tahun. Contoh penulisan pustaka acuan sebagai berikut : Jurnal : Hara, T., JR. Zhang, & S. Ueda. 1983. Identification of plasmids linked with polyglutamate production in B. subtilis. J. Gen. Apll. Microbiol. 29: 345-354. Buku : Chaplin, MF. & C. Bucke. 1990. Enzyme Technology. Cambridge University Press. Cambridge. Bab dalam Buku : Gerhart, P. & SW. Drew. 1994. Liquid culture. Dalam : Gerhart, P., R.G.E. Murray, W.A. Wood, & N.R. Krieg (eds.). Methods for General and Molecular Bacteriology. ASM., Washington. 248-277. Abstrak : Suryajaya, D. 1982. Perkembangan tanaman polong-polongan utama di Indonesia. Abstrak Pertemuan Ilmiah Mikrobiologi. Jakarta . 15 –18 Oktober 1982. 42. Prosiding : Mubarik, NR., A. Suwanto, & MT. Suhartono. 2000. Isolasi dan karakterisasi protease ekstrasellular dari bakteri isolat termofilik ekstrim. Prosiding Seminar nasional Industri Enzim dan Bioteknologi II. Jakarta, 15-16 Februari 2000. 151-158. Skripsi, Tesis, Disertasi : Kemala, S. 1987. Pola Pertanian, Industri Perdagangan Kelapa dan Kelapa Sawit di Indonesia.[Disertasi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor. Informasi dari Internet : Schulze, H. 1999. Detection and Identification of Lories and Pottos in The Wild; Information for surveys/Estimated of population density. http//www.species.net/primates/loris/ lorCp.1.html.

J. Biol. Indon. Vol 6, No.1 (2009)

UCAPAN TERIMA KASIH Jurnal Biologi Indonesia mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada para pakar yang telah turut sebagai penelaah dalam Volume 6, No 1, Desember 2009: Dr. Fredinan Yulianda Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Hari Sutrisno, Puslit Biologi-LIPI Ir. Heryanto MSc, Puslit Biologi-LIPI Ir. Majariana Krisanti MSi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Niken Tunjung Murti Pratiwi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-IPB Dr. Rugayah, Puslit Biologi-LIPI

Edisi ini dibiayai oleh DIPA Puslit Biologi-LIPI 2009

J. Biol. Indon. Vol 6, No. 1 (2009)

Toksisitas Isolat-Isolat Bacillus thuringiensis yang Mengandung Gen cry 1A Terhadap Hama Penggerek Batang Jagung, Ostrinia furnacalis Guenee Bahagiawati, Habib Rizjaani, Agustina K. Sibuea

97

Pengaruh Inokulasi Bakteri Terhadap Pertumbuhan Awal Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sri Widawati & Maman Rahmansyah

107

Karakteristik Tipe Pakan Kelelawar Pemakan Buah dan Nektar di Daerah Perkotaan: Studi Kasus di Kebun Raya Bogor Sri Soegiharto & Agus P. Kartono

119

Identifikasi Papasan (Coccinia grandis (L.) Voigt) Di Tiga Populasi di Yogyakarta Ridesti Rindyastuti & Budi Setiadi Daryono

131

Biodegradasi Phenantrene oleh Mikroba Laut M5 (Alcanivorax Borkumensis) yang Diisolasi dari Teluk Jakarta Dyah Supriyati

143

JURNAL BIOLOGI INDONESIA

Recommend Documents