Laporan Tahun Penanggung Jawab Karden Mulya. Penyusun Asadi I Made Tasma Deden Sukmadjaja Minantyorini Muhamad Yunus Widiati H

Laporan Tahun 2009 Penanggung Jawab Karden Mulya Penyusun Asadi I Made Tasma Deden Sukmadjaja Minantyorini Muhamad Yunus Widiati H. Adil Suyono Penyunting Sutrisno Ida H. Somantri Sri Hutami Joko Prasetiyono Ida N. Orbani

ISSN 08252-6699

Alamat Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111 Tel. (0251) 8337975, 8339793 Faks. (0251) 8338820

Kata Pengantar Peningkatan produktivitas pertanian, di samping pengentasan kemiskinan dan pelestarian lingkungan hidup, tetap menjadi salah satu isu sentral dalam pembangunan pertanian. Untuk itu, peningkatan produktivitas pertanian menjadi sasaran utama Badan Litbang Pertanian dalam pengembangan teknologi pertanian. Salah satu upaya pencapaian sasaran tersebut adalah menempatkan penelitian bioteknologi dan pengelolaan sumber daya genetik menjadi salah satu subprogram penelitian dan pengembangan pertanian. Tugas ini diemban oleh Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen). BB-Biogen dibentuk pada tahun 2003 berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertanian Nomor 631/Kpts/OT.140/12/2003 dengan tugas melakukan/melaksanakan penelitian dan pengembangan bioteknologi serta pengelolaan plasma nutfah pertanian. Institusi ini merupakan hasil reorganisasi dari Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (Balitbiogen). Laporan ini merupakan bagian dari upaya peningkatan akuntabilitas kegiatan dan sosialisasi hasil penelitian dan pengembangan di BB-Biogen. Laporan terdiri atas 6 Bab, pada Bab I dikupas kondisi umum, rencana stratejik, dan ruang lingkup laporan. Bab II berisi manajemen sumber daya manusia, manajemen aset, dan manajemen keuangan yang meliputi sumber daya manusia, fasilitas, dan keuangan. Bab III menguraikan secara singkat hasil penelitian unggulan. Bab IV berisi hasil kajian kebijakan yang terkait dengan penerapan bioteknologi dan pengelolaan sumber daya genetik. Bab V berisi Pengelolaan kerja sama penelitian dalam negeri, luar negeri, pendaftaran HKI, pengurusan dokumen ke luar negeri, pengurusan perizinan dan pemasukan benih. Pada Bab VI disajikan kegiatan diseminasi hasil penelitian dan pengembangan yang dilakukan oleh BB-Biogen. Besar harapan kami laporan ini dapat dijadikan sebagai salah satu bahan pertimbangan dalam pengambilan kebijakan penelitian dan pengembangan pertanian, khususnya bioteknologi dan sumber daya genetik pertanian.

Bogor,

November 2010

Kepala Balai,

Dr. Karden Mulya

iii

Daftar Isi halaman Kata Pengantar .............................................................................................................................

iii

Daftar Isi .........................................................................................................................................

v

Daftar Tabel ...................................................................................................................................

vii

Daftar Gambar ..............................................................................................................................

xi

Daftar Lampiran ...........................................................................................................................

xv

I. Pendahuluan ...........................................................................................................................

1

Kondisi Umum ........................................................................................................................

1

II. Manajemen ..............................................................................................................................

3

Manajemen Sumber Daya Manusia .....................................................................................

3

Manajemen Aset .....................................................................................................................

4

Manajemen Keuangan ...........................................................................................................

4

III. Kegiatan Penelitian ................................................................................................................

6

Program Pengkayaan, Pengelolaan, Pemanfaatan, dan Pelestarian Sumber Daya Genetik Pertanian ...................................................................................................................

6

Program Rekayasa dan Pemanfaatan Teknik Biologi Molekuler untuk Perbaikan Tanaman dan Ternak .............................................................................................................

39

Program Pemanfaatan Kultur In Vitro untuk Perbanyakan Tanaman, Perbaikan Varietas, dan Produksi Senyawa Metabolit Sekunder ......................................................

74

IV. Kebijakan Bioteknologi, Sumber Daya Genetik, dan Bioetika Pertanian .......................

97

Kebijakan Penelitian, Pengembangan dan Peraturan Bioteknologi Pertanian di Indonesia .................................................................................................................................

97

Rekomendasi Tim Teknis Keamanan Hayati dan Kemanan Pangan .............................

98

Kebijakan Dalam ASEAN Genetically Modified Food Testing Network ...........................

99

Kebijakan/Posisi Indonesia pada SOM-AMAF di Thailand ............................................... 101 Kebijakan Dalam Keanekaragaman Hayati Pertanian ...................................................... 102 Kebijakan Pengelolaan Sumber Daya Genetik Pertanian ................................................ 103 Kajian Bioetika Pertanian ...................................................................................................... 107 V. Pengelolaan Kerja Sama Penelitian ..................................................................................... 109 Kerja Sama Dalam Negeri ..................................................................................................... 109 Kerja Sama Luar Negeri ….................................................................................................... 109 Pendaftaran Hak Kekayaan Intelektual BB-Biogen ........................................................... 110 Pengurusan Dokumen ke Luar Negeri ................................................................................ 110

v

Pengurusan Perizinan Pengiriman dan Pemasukan Benih .............................................. 110 Pengurusan Izin Mahasiswa Praktek/Magang dan Bimbingan Penelitian ..................... 110 VI. Diseminasi Hasil Penelitian dan Pelayanan Informasi ...................................................... 115 Publikasi ................................................................................................................................... 115 Seminar …................................................................................................................................ 116 Pameran Partisipatif ............................................................................................................... 116 Penyampaian Informasi pada Media Masa ........................................................................ 117 Perpustakaan .......................................................................................................................... 117 Situs Web Biogen Online ...................................................................................................... 119

vi

Daftar Tabel halaman Tabel III.1. Jumlah koleksi plasma nutfah tanaman pangan tahun 2005-2009 .................

7

Tabel III.2. Profil alel pada padi yang dihasilkan oleh 30 marka SSR .................................

11

Tabel III.3. Laju pengisian biji, umur keluar malai, dan umur panen varietas/galur padi

13

Tabel III.4. Pengaruh dosis pupuk N terhadap hasil gabah, Sukamandi MK 2009 ...........

15

Tabel III.5

Umur berbunga, umur masak, laju pengisian biji, dan hasil biji (t/ha) tanaman jagung, Muara (Bogor) 2009 .................................................................

18

Tabel III.6. Matrik korelasi antar karakter agronomi, morfologi, dan hasil tanaman jagung, Muara 2009 .................................................................................................

18

Tabel III.7. Hasil dan komponen hasil pada percobaan identifikasi karakter agronomi plasma nutfah jagung lokal berumur genjah, Sukabumi 2009 .........................

19

Tabel III.8. Korelasi antara karakter agronomi dengan hasil biji, Sukabumi 2009 ............

19

Tabel III.9. Hasil biji dan serapan N tanaman total pada percobaan identifikasi plasma nutfah jagung umur genjah yang efisien penggunaan pupuk N 10% dari standar, Sukabumi 2009 .........................................................................................

20

Tabel III.10. Bobot biji kering dan efisiensi penggunaan pupuk N pada percobaan identifikasi plasma nutfah jagung umur genjah yang efisien penggunaan pupuk N 10% dari standar, Sukabumi 2009 ........................................................

21

Tabel III.11. Kultur antera tanaman padi F1 ..............................................................................

23

Tabel III.12. Galur-galur padi yang memiliki produksi lebih tinggi dari cek serta sifatsifat lainnya, Cianjur MK 2009 ...............................................................................

25

Tabel III.13. Data hasil dan sifat agronomis lainnya galur-galur kedelai di Plumbon dan Cianjur MK 2009 ......................................................................................................

26

Tabel III.14. Hasil biji galur-galur kedelai tahan SSV di lahan masam pada UML 2009 .....

27

Tabel III.15. Nilai rata-rata parameter hasil (t/ha) tanaman padi di sepuluh lokasi ...........

30

Tabel III.16. Koleksi isolat Azospirillum sp., pelarut P yang disimpan di Biogen CC tahun 2009 ...........................................................................................................................

32

Tabel III.17. Koleksi isolat Azotobacter sp., yang disimpan di Biogen CC tahun 2009 .......

32

Tabel III.18. Koleksi isolat BFA yang disimpan di Biogen CC tahun 2009 ............................

32

Tabel III.19. Koleksi isolat endofitik tebu yang diisolasi tahun 2009 dan disimpan di Biogen CC ................................................................................................................

32

Tabel III.20. Hasil skrining pertumbuhan fungi lignoselulolitik dan ratio zona bening pada media yang mengandung bahan mutagen ...............................................

33

Tabel III.21. Pertumbuhan isolat fungi lignoselulolitik Kt8.2C1 pada media skrining dengan perlakuan konsentrasi mutagen .............................................................

34

vii

Tabel III.22. Hasil isolasi Azospirillum sp. dan potensi ganda sebagai pelarut fosfat dari berbagai wilayah di Indonesia ..............................................................................

36

Tabel III.23. Karakter isolat terpilih Azospirillum sp. sebagai penambat N2, pelarut P, dan produksi IAA .....................................................................................................

37

Tabel III.24. Konfirmasi secara genotyping dan phenotyping plasma nutfah padi pembawa alel tahan blas gen Xa7 dan pola segregasi alel tahan blas gen Xa7 ............................................................................................................................

42

Tabel III.25. Pola segregasi progeni IR54 yang lebih mendekati pola segregasi turunan Bio111, yaitu lebih bersifat tahan terhadap isolat blas CM28 dibandingkan terhadap isolat-isolat blas PH14 dan Guy11 ........................................................

43

Tabel III.26. Faktor virulensi avrBs3/PthA pada ras III, IV, VIII, dan isolat IXO93-068 .........

44

Tabel III.27. Hasil transformasi immature embrio pada beberapa varietas padi Indica dengan menggunakan gen OsWRKY76 dan OsDREB1A ..................................

52

Tabel III.28. Hasil uji kekeringan pada galur-galur Nip-OsDREB1A generasi T1 dengan menggunakan metode Oh et al. (2005) ..............................................................

54

Tabel III.29. Hasil uji ketahanan galur-galur Nip-OsWRKY76 generasi T2 terhadap penyakit blas Isolat 173 ..........................................................................................

54

Tabel III.30. Hasil persilangan tanaman padi transgenik Nip-OsWRKY76 tahan terhadap blas dengan tanaman padi transgenik Nip-OsDREB1A toleran kekeringan ...

55

Tabel III.31. Jumlah dan deskripsi kalus padi pada dua macam media induksi kalus .....

57

Tabel III.32. Jumlah kalus, kalus dengan spot hijau, dan kalus padi yang beregenerasi pada 2 macam media regenerasi ........................................................................

57

Tabel III.33. Hasil optimasi transformasi embrio belum masak padi varietas Dodokan dan Inpari-6 ..............................................................................................................

58

Tabel III.34. Hasil analisis statistik pengaruh genotipe kedelai terhadap karakter reproduksi days to R1, R3, R7, dan R8 hasil pengamatan di KP Cikeumeuh, Bogor (Mei-September 2009) dan KP Pacet, Cianjur (Juli-November 2009)

63

Tabel III.35. Empat genotipe kedelai berumur genjah dan tiga genotipe berumur dalam yang terpilih memiliki warna bulu yang berbeda berdasar data hasil pengamatan di KP Cikeumeuh, Bogor (Mei-September 2009) ........................

64

Tabel III.36. Profil dari 18 marka yang digunakan untuk menganalisis 30 genotipe kedelai genjah dan 30 genotipe kedelai umur dalam .......................................

67

Tabel III.37. Pengelompokan dari 60 genotipe kedelai berdasar tingkat kesamaan pada 77% berdasar hasil analisis pengelompokan menggunakan 18 marka SSR ..

67

Tabel III.38. Perkembangan serangan hawar daun pada kentang umur tanaman 3 minggu (pengamatan I) dan 4 minggu (pengamatan II) setelah tanam ........

69

Tabel III.39. Tingkat ketahanan galur-galur hasil silangan kentang transgenik dengan non transgenik terhadap penyakit hawar daun P. infestans di lapangan uji terbatas, Lembang, pada berbagai periode pengamatan ................................

70

viii

Tabel III.40. Respon galur-galur tomat transgenik generasi BC1F1-IC dan F2-IC terhadap infeksi geminivirus dan keberadaan gen CP-CMV pada galur-galur tersebut

73

Tabel III.41. Respon galur tanaman tomat pada pengujian di LUT, Balitsa Lembang .......

74

Tabel III.42. Karakter agronomi dan komponen hasil padi pada percobaan di Sukabumi .................................................................................................................

78

Tabel III.43. Persentase pembentukan kalus dari empat varietas kedelai ..........................

83

Tabel III.44. Perkembangan kalus kedelai setelah perlakuan iradiasi sinar gamma .........

83

Tabel III.45. Perkembangan kalus kedelai setelah perendaman dalam larutan EMS .......

84

Tabel III.46. Perkiraan biaya produksi 100.000 bibit tebu melalui kultur jaringan dengan metode baku dan efisiensi ....................................................................................

93

Tabel III.47. Pengaruh media MS dan Knop Heller baik padat maupun cair dengan dan tanpa vitamin lengkap terhadap tinggi biakan, jumlah daun, jumlah buku, dan jumlah tunas biakan nilam secara in vitro pada umur 1 bulan setelah tanam .......................................................................................................................

96

Tabel III.48. Pengaruh perlakuan kombinasi antara media, lama penyinaran, dan ruang inkubasi (dengan AC dan tanpa AC) terhadap tinggi biakan, jumlah daun, jumlah buku, jumlah tunas, dan jumlah akar pada umur 6 minggu setelah tanam .......................................................................................................................

96

ix

Daftar Gambar halaman Gambar III.1. Hasil analisis fragmen mikrosatelit padi .........................................................

10

Gambar III.2. Penampilan galur padi BM-9 yang toleran kekeringan .................................

16

Gambar III.3. Penampilan akar tanaman padi yang toleran dan peka kekeringan .........

16

Gambar III.4. Evaluasi galur kedelai tahan SSV di lima lokasi lahan masam (Kabupaten Bogor, Pasawaran, Lampung Tengah, Lampung Timur, Lampung Selatan) ..............................................................................................

27

Gambar III.5. Visualisasi pengamatan Indeks P (pelarutan P) pada media padat oleh 22 isolat Azospirillum sp. terpilih ......................................................................

37

Gambar III.6. Grafik monitoring P terlarut pada media cair dari tiga isolat Azospirillum terpilih ..................................................................................................................

37

Gambar III.7. Hasil amplifikasi gen 16s rDNA dari 22 isolat Azospirillum terpilih .............

38

Gambar III.8. Contoh hasil sekuensing dalam bentuk urutan basa nukleotida dan kromatrogramnya dari gen 16s rDNA dari isolat Aj Bandung 6.4.1.2 ..........

38

Gambar III.9. Keragaan plasma nutfah padi toleran terhadap keracunan Fe dan kahat P serta marka Fe-SNP dan P-SNP yang masing-masing berasosiasi dengan keracunan Fe dan kahat P pada padi ...............................................

41

Gambar III.10. Tingkat toleransi plasma nutfah padi terpilih terhadap cekaman kahat P di rumah kaca .....................................................................................................

42

Gambar III.11. Analisis kekerabatan tiga ras HDB (ras III, IV, dan VIII) dan isolat IXO93068 ....................................................................................................................

44

Gambar III.12. Skema silang ganda pembentukan galur harapan padi tahan penyakit blas dan HDB serta toleran keracunan besi dan kahat P .............................

45

Gambar III.13. Hasil analisis menggunakan pasangan primer Rf-4-2-F/R pada padi .........

46

Gambar III.14. Hasil analisis menggunakan pasangan primer Rf-4-4-F/R pada padi .........

47

Gambar III.15. Seleksi padi transgenik pada medium yang mengandung KNO2 20 mM ..

49

Gambar III.16. Seleksi molekuler dengan amplifikasi PCR ....................................................

49

Gambar III.17. Bobot gabah per rumpun Ciherang transgenik dan Ciherang non transgenik pada perlakuan N0, N100, N200, dan N300 .................................

49

Gambar III.18. Efisiensi serapan N Ciherang transgenik dan Ciherang non transgenik pada perlakuan N0, N100, N200, dan N300 ....................................................

50

Gambar III.19. Proses transfromasi genetik padi dari penyiapan eksplan sampai penanaman tunas pada media perakaran dalam botol kultur ...................

52

Gambar III.20. Hasil analisis PCR pada 10 tanaman transforman varietas Nipponbare menggunakan primer spesifik untuk gen hptII ..............................................

53

xi

Gambar III.21. Hasil PCR untuk isolasi fragmen DNA antisense gen Hd6 dan OsCKX2 dengan menggunakan template DNA padi varietas Nipponbare ................

56

Gambar III.22. Hasil induksi kalus embrio belum masak Inpari-6 di media induksi kalus

57

Gambar III.23. Perkembangan kalus pada tahapan transformasi ........................................

58

Gambar III.24. Uji molekuler terhadap 11 tanaman T0 hasil transformasi padi ..................

58

Gambar III.25. Segregasi marka SSR Satt354 pada 92 progeni F2 dari populasi B3462 x B3293 ....................................................................................................................

60

Gambar III.26. Segregasi marka SSR Satt141, Satt085, dan Satt578 pada 92 progeni F2 dari populasi B3462 x B3293 .............................................................................

60

Gambar III.27. Peta genetik marka SSR pada delapan kromosom kedelai (A2, B1, C1, F, G, J, L, dan N) .....................................................................................................

61

Gambar III.28. Keragaan fenotipik 200 famili F2:4 families populasi B3462 x B3293 pada kondisi lapang tanah masam Cigudeg, Jawa Barat (pH 4,14, kejenuhan Al 52,54%) ............................................................................................................

62

Gambar III.29. Histogram dari days to R1, days to R3, days to R7, dan days to R8 hasil penelitian uji 60 genotipe pada dua lokasi lapang ........................................

65

Gambar III.30. Dendrogram dari 30 genotipe kedelai berumur genjah dan 30 genotipe berumur dalam diuji menggunakan 18 marka SSR ......................................

66

Gambar III.31. Konfirmasi tanaman F1 hasil persilangan tetua berumur genjah dan berumur dalam menggunakan marka SSR Satt100 dan Satt516 .................

67

Gambar III.32. Pengujian galur-galur tomat transgenik terhadap virus target di lapangan uji terbatas (LUT), Balitsa Lembang ................................................................

73

Gambar III.33. Jumlah kromosom tanaman jagung biji ungu F1 hasil persilangan Pulut Takalar dengan penginduksi haploid pada perlakuan diploidisasi akar kecambah sebelum perendaman (A-D) dan setelah perendaman dengan kolkisin (E-H) .......................................................................................

80

Gambar III.34. Jagung hasil persilangan antara Sukmaraga (♀) dan BC2 No. 8P (♂) .......

81

Gambar III.35. Analisis sitologi pada persilangan antara kandidat penginduksi haploid No. 15 (BC2 Bisma No. 6) berbiji kuning sebagai tetua jantan dan varietas Arjuna dan Genjah Madura sebagai tetua betina ...........................

81

Gambar III.36. Pembentukan struktur embriosomatik pada kalus hasil mutasi ................

84

Gambar III.37. Nodul-nodul tunas meristematis yang dihasilkan pada BAP 20 mg/l .........

86

Gambar III.38. Respon eksplan pada media seleksi ...............................................................

87

Gambar III.39. Pengaruh beberapa taraf benzil adenin terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang .................................................................................................

89

Gambar III.40. Pengaruh beberapa macam media dasar terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang .................................................................................................

89

Gambar III.41. Penampilan biakan pisang Kepok tanpa jantung kultivar Amorang pada tahap optimasi ....................................................................................................

89

xii

Gambar III.42. Pengaruh kondisi inkubasi terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang ..............................................................................................................

90

Gambar III.43. Penampilan akar biakan pisang kepok Amorang umur 8 minggu setelah tanam pada beberapa formulasi media induksi perakaran ........................

90

Gambar III.44. Metode efisiensi perbanyakan tebu .................................................................

93

xiii

Daftar Lampiran halaman Lampiran V.1. Kegiatan penelitian kerja sama program Sinergi Penelitian dan Pengembangan Perguruan Tinggi (SINTA) tahun anggaran 2009 ............. 112 Lampiran V.2. Perjanjian serah terima material genetik dalam negeri Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian tahun 2009 ...................................................................................... 113 Lampiran V.3. Daftar pengurusan impor/ekspor benih tahun 2009 .................................... 114 Lampiran VI.1. Daftar institusi penerima publikasi BB-Biogen ............................................. 122 Lampiran VI.2. Daftar naskah Jurnal Agrobiogen Volume 5 Nomor 1 dan Nomor 2 ......... 123 Lampiran VI.3. Daftar naskah Buletin Plasma Nutfah Volume 15 Nomor 1 dan Nomor 2

124

Lampiran VI.4. Seminar rutin BB-Biogen periode tahun 2009 .............................................. 125 Lampiran VI.5. Keikutsertaan BB-Biogen dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan Badan Litbang Pertanian/instansi di luar Badan Litbang Pertanian ............................................................................................................ 127 Lampiran VI.6. Data satistik pengunjung Biogen online ........................................................ 129

xv

Laporan Tahun 2009 Hak Cipta © 2010, BB-Biogen

LAPORAN TAHUN 2009

I. Pendahuluan KONDISI UMUM Kementerian Pertanian melalui Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian telah menetapkan bidang bioteknologi ke dalam kelompok prioritas tinggi yang perlu dilakukan melalui penyusunan dan pelaksanaan program penelitian yang terarah dan sistematis. Penelitian bioteknologi memerlukan fasilitas dan dana penelitan yang relatif mahal. Namun demikian meskipun dana yang tersedia terbatas, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) tetap diharapkan dapat berperan dalam mendukung pembangunan pertanian ke arah tercapainya pertanian unggul. Untuk itu, BB-Biogen harus mampu menghasilkan teknologi terobosan untuk mengatasi masalah yang dihadapi dan untuk menciptakan peluang baru dalam usaha tani dan industri pertanian. Untuk mewujudkan harapan tersebut, BB-Biogen perlu meningkatkan kemampuan melakukan rekayasa genetik, meningkatkan kapasitas laboratorium, dan mengembangkan serta menjalin kerja sama dengan sektor lain. BB-Biogen merupakan Unit Pelaksana Teknis di bawah Badan Litbang Pertanian yang berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertanian Nomor 631/Kpts/OT.140/12/2003 mempunyai mandat: (1) penyusunan program dan evaluasi penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumber daya genetik pertanian; (2) pelaksanaan penelitian konservasi dan karakterisasi yang meliputi

fisik, kimia, biokimia, metabolisme biologis dan biomolekular sumber daya genetik pertanian; (3) pelaksanaan penelitian bioteknologi sel, bioteknologi jaringan, rekayasa genetik dan bioprospeksi sumber daya genetik pertanian; (4) pelaksanaan penelitian keamanan hayati dan keamanan pangan produk bioteknologi; (5) pelaksanaan pengembangan sistem informasi hasil penelitian dan pengembangan bioteknologi sumber daya genetik pertanian; (6) pelaksanaan pengembangan komponen teknologi sistem dan usaha agribisnis produk bioteknologi pertanian; dan (7) pelaksanaan kerja sama dan pendayagunaan hasil penelitian bioteknologi dan sumber daya genetik pertanian dan pengelolaan tata usaha dan rumah tangga BB-Biogen. Rencana Strategi Rencana strategi BB-Biogen selama lima tahun telah tertuang dalam Rencana Strategi (Renstra) BB-Biogen 2005-2009. Untuk melaksanakan Renstra tersebut BBBiogen memiliki Visi “Menjadi lembaga penelitian dan pengembangan terbaik di tingkat nasional pada bidang bioteknologi dan pengelolaan plasma nutfah pertanian”. Dalam rangka mewujudkan visi tersebut, BB-Biogen memiliki Misi: (1) meningkatkan kualitas sumber daya manusia (SDM) dibidang bioteknologi dan sumber daya genetik (SDG) pertanian; (2) mengelola dan memanfaatkan SDG untuk mendukung penelitian dibidang bioteknologi dan pemuliaan tanaman; (3) mengem-

1

LAPORAN TAHUN 2009

bangkan suatu program penelitian yang kuat untuk memperbaiki sifat genetik tanaman dan mikroba, dan memperbaiki komponen teknologi budi daya pertanian dengan pendekatan bioteknologi, sehingga teknologi dan produk BB-Biogen mempunyai daya saing tinggi; dan (4) memberikan sumbangan pada pembangunan nasional pertanian dengan jalan mengembangkan dan mendiseminasikan teknologi yang sesuai untuk meningkatkan daya saing produk pertanian Indonesia di pasar nasional dan global. Pada tahun anggaran 2009 yang merupakan akhir pelaksanaan Renstra, BBBiogen menetapkan 17 kegiatan penelitian. Jumlah kegiatan ini lebih sedikit dibandingkan dengan tahun sebelumnya yang terdiri dari 19 kegiatan (RPTP). Berkurangnya kegiatan ini karena adanya perubahan kebijakan Pimpinan Badan Litbang Pertanian. Kegiatan penelitian tersebut dikelompokkan ke dalam tiga Program Utama Penelitian BB-Biogen, yaitu (1) Program Penelitian Pengkayaan, Pengelolaan, Pemanfaatan dan Pelestarian Sumber Daya Genetik Pertanian (enam kegiatan), (2) Program Penelitian Rekayasa dan Pemanfaatan

2

Teknik Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetik untuk Perbaikan Tanaman dan Ternak (tujuh kegiatan), dan (3) Program Penelitian Pemanfaatan Kultur In Vitro untuk Perbanyakan Tanaman, Perbaikan Varietas dan Produksi Senyawa Metabolit Sekunder (empat kegiatan). Ruang Lingkup Laporan BB-Biogen Tahun 2009 mencakup kegiatan pengelolaan sumber daya manusia, sarana dan sarana penelitian, pelaksanaan anggaran, penelitian, kebijakan bioteknologi dan SDG, pengelolaan kerja sama penelitian, dan diseminasi hasil penelitian dan pelayanan informasi. Seluruh kegiatan tersebut dilaksanakan berdasarkan anggaran pendapatan dan belanja negara (APBN) melalui DIPA BB-Biogen TA 2009 dan kerja sama. Laporan ini hanya menyajikan highlight kegiatan yang mengantar kepada laporan masing-masing kegiatan. Laporan rinci untuk setiap kegiatan disajikan dalam dokumen laporan terpisah.


LAPORAN TAHUN 2009

II. Manajemen MANAJEMEN SUMBER DAYA MANUSIA Pada tahun 2009 BB-Biogen memiliki sumber daya manusia sebanyak 298 orang yang terdiri dari 279 pegawai negeri sipil dan 2 tenaga honorer, dan 17 orang tenaga harian lepas dengan komposisi untuk kebersihan lingkungan halaman perkantoran sebanyak 14 orang dan untuk lingkungan dalam gedung sebanyak 3 orang. Dari 298 orang pegawai tersebut, peneliti dengan jenjang pendidikan S1 14 orang, S2 42 orang, S3 30 orang, dan Litkayasa 47 orang yang terdiri dari 3 Penyelia, 20 Pelaksana Lanjutan, 2 Teknisi Pelaksana, dan 22 Non Kelas. Pada tahun 2009, sejumlah 12 orang pensiun terdiri dari 2 orang Peneliti Utama masing-masing berpendidikan S3 dan S2, 4 orang Teknisi Litkayasa Pelaksana Lanjutan, 1 orang pensiun atas permintaan, yaitu dari bagian administari umum. Berkurangnya peneliti dengan jenjang S2 dan S3 karena memasuki usia pensiun tidak menyebabkan BB-Biogen kekurangan tenaga peneliti pada jenjang tersebut karena BBBiogen telah melakukan persiapan untuk mengantisipasi hal tersebut, sehingga pada saat yang bersamaan 3 peneliti BB-Biogen berhasil menyelesaikan pendidikan S2 dan 12 orang menyelesaikan pendidikan S3. Hal ini menunjukkan BB-Biogen telah berhasil melakukan kaderisasi tenaga penelitinya. Saat ini masih ada 8 orang tenaga peneliti BB-Biogen yang sedang menyelesaikan pendidikan S3, yaitu 1 orang di Australia, 1 orang di Jepang, 1 orang di

Belanda, 1 orang di Korea Selatan, 1 orang di Jerman, dan 3 orang di IPB. Dalam rangka meningkatkan efisiensi pemanfaatan SDM, maka BB-Biogen telah melakukan rotasi internal pegawainya antara lain 2 orang tenaga dialihtugaskan menjadi pengemudi, 2 orang dialihkan menjadi tenaga satpam, 5 orang teknisi dialihkan dari Kelti Biokimia ke Kelti BM dan PSDG, dan Subbagian Keuangan dan Rumah Tangga, 1 orang menjadi tenaga penata lingkungan luar kantor. Dengan demikian BB-Biogen berhasil mengatasi kekurangan tenaga satpam dan pengemudi akibat pensiun tanpa menambah tenaga baru dan berhasil mendayagunakan SDM yang tadinya kurang produktif menjadi SDM yang produktif. Selain itu, BB-Biogen juga melakukan rotasi internal di dalam subbagian dengan tujuan memberdayakan SDM yang ada agar semua individu PNS mendapatkan uraian tugas yang jelas dan berdaya guna. Dalam rangka meningkatkan keterampilan dan kemampuan SDM, beberapa tenaga BB-Biogen mengikuti pelatihan jangka panjang mulai tahun 2009, yaitu 1 orang mengambil pendidikan S3 di IPB, 1 orang Postdoct di Australia, 1 orang Postdoct di Filipina. Peningkatan kapasitas SDM dilakukan juga melalui program-program di dalam negeri, berupa pelatihan, apresiasi, simulasi, dan lokakarya. Secara umum peningkatan kapasitas SDM tersebut berkaitan dengan pengelolaan jabatan fungsional, peningkatan dalam rangka jabatan struk-

3

II . M A N A J E M E N

tural, dan peningkatan kemampuan pengelola administrasi. MANAJEMEN ASET Sebagai lembaga penelitian, BBBiogen mempunyai sarana berupa gedung Sekretariat, gedung Kelompok Peneliti, Laboratorium, Perpustakaan, Ruang LAN dan gedung penunjang. Pada tahun 2009, BB-Biogen berhasil menyelesaikan sebagian fasilitas penelitian berupa gedung Bank Gen yang telah diperjuangkan sejak tahun 1992 yang terdiri dari Bank Gen Mikroba, Tanaman dan Gedung Penerima. Dalam rangka efisiensi penggunaan aset, BB-Biogen “melepas” kompleks gedung Kelompok Peneliti Entomologi untuk keperluan penambahan bangunan gedung perkantoran Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian. Selain memiliki sarana penelitian, BBBiogen memliliki prasarana penelitian berupa laboratorium, rumah kaca, fasilitas uji terbatas (FUT), dan Bank Gen. Salah satu laboratorium pengujian, yaitu Laboratorium Biologi Molekuler untuk jenis uji produk rekayasa genetik secara kualitatif dan untuk analisis RAPD telah mendapat akreditasi ISO 17025:2005. Dalam rangka meningkatkan pemanfaatan rumah kaca, 4 rumah kaca dari Cikeumeuh dipindahkan ke Cimanggu. Salah salah satu rumah kaca tersebut dilengkapi dengan AC dan pengatur kelembaban sehingga dapat digunakan sabagai fasilitas untuk penelitian skrining ketahanan tanaman terhadap patogen blas.

4

MANAJEMEN KEUANGAN Anggaran Operasional BB-BB-Biogen berasal dari APBN, PNBP, dan kerja sama penelitian. Pada tahun 2009, BB-Biogen mengelola dana APBN sebesar Rp 25.579.890.000 dengan realisasi 90,35% dan dana Hibah sebesar Rp 1.116.273.000 dengan realisasi 70,66%. Anggaran pada tahun 2009 berkurang dibandingkan dengan tahun 2008 (Rp 35.760.2888.000) karena tidak ada Belanja Modal untuk pembangunan Bank Gen akibat kebijakan Kepala Badan Litbang Pertanian yang memprioritaskan belanja modal untuk memperkuat peralatan laboratorium di balai-balai lingkup Badan Litbang Pertanian. Dalam pengelolaan anggaran tersebut, realisasi pelaksanaan mencapai 90,35%, karena adanya penghematan dalam lelang pengadaan barang dan belanja langganan daya dan jasa. Penghematan dalam belanja langganan daya dan jasa disebabkan antara lain: (1) adanya penghematan langganan listrik yang karena BB-Biogen mengganti sebagian lampunya dengan lampu hemat energi, mematikan lampu ruangan yang apabila pencahayaan dari luar cukup jelas untuk bekerja, hanya menghidupkan AC sentral setelah jam 9.00 atau apabila udara dirasakan cukup panas, (2) adanya penghematan biaya langganan air dengan cara memaksimalkan peran sumur pompa dalam sebagai pemasok utama air. Dalam rangka meningkatkan penerimaan negara, BB-Biogen berupaya meningkatkan Penerimaan Negara Bukan Pajak (PNBP) dan penerimaan anggaran

LAPORAN TAHUN 2009

kerja sama penelitian. Dalam meningkatkan PNBP, BB-Biogen berusaha semaksimal mungkin memberdayakan aset yang dimiliki. Walaupun penerimaan negara tidak besar, PNBP fungsional yang diperoleh BB-Biogen terus meningkat, sehingga pada tahun 2009 PNBP BB-Biogen mencapai Rp 189.619.480 dari yang semula hanya Rp 41.980.000. Dalam meningkatkan anggaran kerja sama, BB-Biogen berusaha aktif menjalin hubungan dengan lembaga penelitian internasional dan berusaha mengajukan usulan rencana penelitian yang berkualitas untuk mendapatkan pembiayaan

dari Kementerian Negara Riset dan Teknonolgi. Usaha tersebut memberikan hasil cukup baik sehingga penerimaan anggaran kerja sama pada tahun 2009 mencapai Rp 4.991.837.000, sebuah capaian prestasi yang baik. Dalam segi manajemen secara keseluruhan, BB-Biogen telah memperoleh sertifikat ISO 9001:2008 dari Komite Akreditasi Nasional untuk lingkup administrasi publik. Pencapaian ini diharapkan menjadi pendorong bagi seluruh personal balai untuk bekerja dengan lebih baik lagi.

5


III. KEGIATAN PENELITIAN

III. Kegiatan Penelitian PROGRAM PENGKAYAAN, PENGELOLAAN, PEMANFAATAN, DAN PELESTARIAN SUMBER DAYA GENETIK PERTANIAN KOLEKSI, KONSERVASI, KARAKTERISASI, DAN EVALUASI PLASMA NUTFAH TANAMAN PANGAN Sutoro, Tiur S. Silitonga, Astuti Rais, Tintin Suhartini, Sri G. Budiarti, Andari Risliawati, Ida Hanarida, Asadi, Nurwita Dewi, Mamik Setyowati, Minantyorini, Hadiatmi, Didi Suardi, Harnoto, Dodin Koswandin, Suyono, Ace Suhendar, Lina Herlina, dan Evy Juliantini Collection, Conservation, Characterization, and Evaluation of Food Crops Germplasm. Plant genetic resources tend to be decrease caused by physical reduction, and crop production technology application or disaster. Monitoring and rejuvenating of their viability have to be done intensively. Utilization of plant genetic resources could be done when the information their chracteristics are available, therefore identification of plant character is a must. Result of seed germination test showed that a part of the accession in the collection had a low germinability less than 70%, therefore those accession should be rejuvenate immediately. Based on the soybean plant evaluation showed that Lokal Bogor (2,803 t/ha), Sirompul (2,757 t/ha), M2627 (2,745 t/ha), Panturao (2,683 t/ha), and STK (2,591 t/ha) has a relatively high yield. Peanut PH 20361 has a good pod (20 pods/plant). Head of sorghum with big size showed by Cowlley (No. reg. 907) with 70 grams. Maize variety L. Anyar dan L. Bayah could be harvest at 87 days. Accession of wheat: Anemos, Highrainfal 018, Highrainfal 023, Highrainfall 087, V010, V013, and V015 is high grain yield (2 t/ha). Cowpea accession which is early maturity (65 days) is Lo

6

3-36 and VS-No. 442-H. Four accession of cassava with more than 5 kg tuber/plant; BIC 621 (5,7 kg/plant) BIC 642 (5,0 kg/plant), BIC 338 (5,0 kg/plant), and BIC714 (8,3 kg/plant). While sweetpotato with tuber yield more than 2 kg/plant is Siate (IB0458), N-132 (IB0003), MS104-1, dan IB0826. Accession of taro No. reg. C0031, C0033, C0042, C0036, C0046, C0069, C0110, C0120 has tuber yield more than 500 g/plant. Low amylose content of rice: Angkong (R5334) and Ciherang is 17,21 and 18,52%, respectively. Maize with low amylose content is Jagung Ketan (R3515) and the high amylose content is Lokal Kaking (R3046). Padi Pulut Saleng Kelambu is rice which is tolerance to acidic soil, while sorghum Merah (R920), Rumbia (R921), Lokal Bima 3 (R924), Bulir Lurus 2 (R926), sorghum Hitam (R930), Buter Ainarup Mean 1 (R933), and Buter Ainarup Mean 2 (R934) adaptable to acidic soil. Inbred line of maize which is adaptable to low input is Arc-178-1-4-3-2-1-1-x, Arc-178-1-3-1-1-4-1-1, and Arc-194-3-3-1-2-1-2-x. Rice germplasm resistant to brown planthopper IR42 and IR64 population is Way Apoburu dan G.02. Five accessions of soybean showed intermediate resistant to pod borer is reg number 959, 2108, 3070, 3233, and 3259, while accession of mungbean is (LM 219-1789/3), (1933-6308), (2031-Baca), (VC 2768 A), (VC 3890 B), (VC 5205), (VC 6052 M), (PA Hyb. 7), (Chun Nam 2), (Chun Nam 4), (VC 6040 A), (Betet), and MB 585 (TM 108). Rice germplasm resistant to HDB IV is Kalupak (No. reg. 6297), Padi Koran (No. reg. 8640), Pulut Kemenyan (No. reg. 8641), Dempet Terong (No. reg. 8710), and resistant to HDB VIII is Paya Rias (No. reg. 8557), Padi Anaana (No. reg. 9155), Siboru (No. reg. 20802), Pare Bulan (No. reg. 20909), and Soboru Regar (No. reg. 20670). Padi Kuning Cama and TB47H-MR-5 beside resistant to neck blast also resistant to leaf blast. Seed disease detection showed that some of rice collection invested by

LAPORAN TAHUN 2009

Aspergilus sp. Yellowish green colony, Aspergillus sp. Black colony, Rhizopus sp., Pseudomonas sp., and Xanthomonas sp. While for maize collection could be detected the presence of Aspergillus sp., Penicillium sp., and Erwinia sp. Pod yiled of Bandul variety of groundnut is greter than Banteng variety. Mungbean accession of VR 284 produced 2 highest yield (1482,3 g/6 m ). Maize accessions that produced higher yield were obtained by Bisma SKN (S1) C1HS3 (A) (9,97 t/ha), Pop 28 BkBg13f (9 t/ha), P4G19(s) C3SK-10f (7,77 t/ha), and P5 x Ikene (16) (7,71 t/ha). Cowpea variety UV101 and UV106 showed early maturity (63 days).

Perakitan varietas baru tanaman melalui persilangan, mutasi, pemurnian, rekayasa genetik, dan variasi somaklonal membutuhkan bahan baku berupa sumber daya genetik (SDG). Sumber daya genetik yang selalu tersedia sesuai dengan sifat dan jumlah diinginkan, dan mutu yang terjamin sangat membantu pengguna (pemulia) untuk mendapatkan hasil yang maksimal.

Sumber daya genetik cenderung berkurang karena reduksi fisik, konsekuensi perkembangan teknologi itu sendiri, dan bencana alam. Pelestarian dengan cara rejuvenasi dan penyimpanan yang dimonitor dengan baik dan benar perlu dilakukan dan harus mendapatkan perhatian. Namun demikian pelestarian tanpa melakukan karakterisasi tidak banyak bermanfaat sehingga perlu ada identifikasi sifat-sifat SDG/ plasma nutfah. Informasi tersebut dapat digunakan untuk mengetahui profil keragaman koleksi yang dimiliki, mempermudah, dan mempercepat akses terhadap koleksi plasma nutfah. Eksplorasi dan Introduksi Plasma Nutfah Tabel III.1 menyajikan perkembangan koleksi plasma nutfah tanaman pangan dari tahun 2005-2009. Peningkatan koleksi plasma nutfah tersebut terutama karena adanya kegiatan eksplorasi plasma nutfah

Tabel III.1. Jumlah koleksi plasma nutfah tanaman pangan tahun 2005-2009. Komoditas

2005

2006

2007

2008

2009

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Padi (Oryza sativa L.) Padi liar Jagung (Zea mays L.) Sorgum (Sorghum bicolor L. (Moench.)) Kedelai (Glycine max L.) Gandum (Triticum aestivum) Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) Kacang hijau (Vigna radiata) Kacang potensial antara lain kacang tunggak, gude, komak, koro, dan kacang Bogor 10. Ubi kayu (Manihot utilissima) 11. Ubi jalar (Ipomoea batatas) 12. Ubi potensial a. Talas dan belitung b. Dioscorea (ubi kelapa, gembili, gadung) c. Garut d. Ganyong e. Suweg

3.845 88 700 209 740 66 610 1.010 126

4.000 88 708 211 741 64 619 1.026 130

4.015 88 720 211 765 65 627 1.026 130

4.180 89 754 216 767 65 648 1.036 137

4.180 94 754 216 767 65 648 1.036 137

412 1.481

434 1.506

460 1.763

520 1.802

560 1.802

225 79 20 48 13

263 81 20 55 16

263 71 24 55 15

263 77 27 55 18

263 80 29 59 20

Total

9.673

9.962

10.298

10.654

10.710

7


ke berbagai lokasi di Indonesia dan introduksi plasma nutfah. Eksplorasi dilakukan ke berbagai provinsi yang masih banyak menanam varietas lokal dan menanam tanaman-tanaman minor. Introduksi plasma nutfah terutama berasal dari lembaga penelitian internasional spesifik komoditas. Rejuvenasi Plasma Nutfah Tanaman Pangan Hasil pengujian benih padi yang disimpan di base collection pada tahun 2003 dan 2005 sebagian besar masih menunjukkan daya tumbuh baik namun sebagian harus segera direjuvenasi karena daya tumbuh telah menurun hingga kurang dari 70%. Biji padi hasil rejuvenasi bervariasi antara 50-250 g/aksesi. Dari hasil rejuvenasi plasma nutfah kacang-kacangan diperoleh benih kedelai antara 70-980 g/aksesi. Lima aksesi kedelai memiliki potensi hasil tinggi yakni lebih dari 2,5 t/ha, yaitu Lokal Bogor (2,803 t/ha), Sirompul (2,757 t/ha), M2627 (2,745 t/ha), Panturao (2,683 t/ha), dan STK (2,591 t/ha). Bobot polong kering kacang tanah hasil rejuvenasi bervariasi antara 237-1.570 g/aksesi. Galur kacang tanah PH 20361 mempunyai polong isi cukup banyak (20 buah/pohon) sedangkan kultivar lokal Bandul menghasilkan bobot polong kering tertinggi dan Lokal Pasuruan menghasilkan polong lebih banyak daripada varietas Banteng. Hasil rejuvenasi plasma nutfah kacang hijau diperoleh benih baru 45-1482 g/aksesi. Aksesi VR 284 menghasilkan biji tertinggi (1.482 g/6 m2). Ada lima komoditas plasma nutfah kacang potensial (kacang bogor, koro pedang, koro benguk,

8

kacang gude dan kacang tunggak yang telah direjuvenasi dan dikarakterisasi karakter morfologinya. Kacang tunggak Lo 3-36 dan VS-No.442-H memiliki umur genjah (<65 hari). Dari hasil rejuvenasi plasma nutfah sorgum diperoleh benih baru sorgum dengan viabilitas tinggi dan bobot kering benih berkisar 202-923 g/aksesi. Aksesi sorgum Cowlley (No. reg. 907) memiliki bobot malai kering terberat, yaitu 70 g. Varietas jagung L. Anyar dan L. Bayah dapat dipanen umur 87 hari. Hasil evaluasi bobot biji gandum (setara dengan 2 t/ha) dimiliki oleh varietas Anemos, Hghrainfal 018, Highrainfal 023, Highrainfall 087, V 010, V013, dan V015. Aksesi kacang tunggak Lo 3-36 dan VS-No. 442-H merupakan aksesi berumur genjah, yaitu berumur kurang dari 65 hari. Sebanyak 4 aksesi ubi kayu mempunyai bobot umbi/tanaman >5,0 kg, yaitu BIC 621 (5,7 kg/tanaman) BIC 642 (5,0 kg/ tanaman), BIC 338 (5,0 kg/tanaman), dan BIC714 (8,3 kg/tanaman). Bobot umbi/ pohon ubi jalar terberat (>2000 g/pohon) dipunyai oleh aksesi Siate (IB0458), N-132 (IB0003), MS104-1, dan IB0826. Plasma nutfah ubi minor seperti talas yang menghasilkan bobot umbi lebih dari 500 g/tanaman adalah No. reg. C0031, C0033, C0042, C0036, C0046, C0069, C0110, dan C0120. Evaluasi Plasma Nutfah Padi, Jagung, Kedelai, dan Kacang Hijau terhadap Kandungan Anamilosa dan Tekanan Biotik Hasil analisis kandungan amilosa plasma nutfah padi menunjukkan bahwa padi varietas Angkong (R5334) dan Ciherang memiliki kandungan amilosa paling

LAPORAN TAHUN 2009

rendah, yakni masing-masing 17,21 dan 18,52%. Sedangkan aksesi dengan kandungan amilosa terendah (17,59%) pada plasma nutfah jagung, ditemukan pada Jagung Ketan (R3515) dan kandungan amilosa yang tertinggi (35,52%) adalah Lokal Kaking (R3046). Galur/varietas padi yang bereaksi tahan HDB IV adalah Kalupak (No. reg. 6297), Padi Koran (No. reg. 8640), Pulut Kemenyan (No. reg. 8641), Dempet Terong (No. reg. 8710). Galur/varietas padi yang bereaksi tahan HDB VIII adalah Paya Rias (No. reg. 8557), Padi Ana-ana (No. reg. 9155), Siboru (No. reg. 20802), Pare Bulan (No. reg. 20909), dan Soboru Regar (No. reg. 20670). Padi Kuning Cama dan TB47HMR-5 selain memiliki sifat sangat tahan terhadap blas leher (neck blast) juga tahan terhadap blas daun. Varietas Padai Pulut Saleng Kelambu toleran kondisi masam. Sedangkan aksesi sorgum yang toleran cekaman lahan masam/keracunan Al, yaitu sorgum merah (R920), Rumbia (R921), Lokal Bima 3 (R924), Bulir Lurus 2 (R926), sorgum hitam (R930), Buter Ainarup Mean 1 (R933), dan Buter Ainarup Mean 2 (R934). Inbrida jagung yang dipupuk dosis rendah tetapi memberikan pengurangan hasil kurang dari 10%, yaitu Arc-178-1-4-3-2-1-1-x, Arc178-1-3-1-1-4-1-1, dan Arc-194-3-3-1-2-1-2-x. Aksesi plasma nutfah padi yang memiliki tingkat ketahanan relatif stabil terhadap wereng batang coklat (WBC) populasi IR42 dan IR64 adalah Way Apoburu dan G.02. Hasil evaluasi 100 plasma nutfah kedelai terhadap hama penggerek polong (Etiella zinckenella) yang menunjukkan ketahanan

rendah dengan intensitas serangan berkisar antara 23,0-36,7%, yaitu B959, B2108, B3070, B3233, dan B3259. Evaluasi plasma nutfah kacang hijau terhadap hama penggerek polong (Maruca testulalis) menghasilkan 13 aksesi kategori ketahanan rendah dengan tingkat serangan berkisar antara 10,0-13,4%, yaitu LM 219-1789/3, 1933-6308, 2031-Baca, VC 2768 A, VC 3890 B, VC 5205, VC 6052 M, PA Hyb. 7, Chun Nam 2, Chun Nam 4, VC 6040 A, Betet, dan MB 585 (TM 108). ANALISIS SIDIK JARI DNA AKSESI PADI LOKAL DAN ELIT Sutoro, Ida Hanarida, Andari Risliawati, Dwinita W. Utami, Nurul Hidayatun, Sujarno, Ma’sumah, dan Siti Yuriah DNA Fingerprinting Analysis of Rice wich Short to Heading Germplasm. Characterization and identification of genetic diversity is an important issue for plant variety protection. Molecular identification by microsatellite markers enables to support conventional characterization. The objective of this research is to identify the genetic diversity of 96 rice accessions based on their specific DNA fingerprint using microsatellite markers. A total of 96 accessions consisting of a diverse variety of maturity classification were genotyped with 30 SSR markers linked to HD genes which spread out in 12 chromosomes of rice genome. The total 297 alleles were detected. RM5607 generated 7 allele with the size range from 103 to 197 and the highest PIC at 0.90. All accessions clustered in four main groups, which contained three groups appropriate with their SubSpecies groups, Japonica, Indica, and Tropical Japonica, while another groups consists of many types of rice accessions.

Karakterisasi yang lengkap dan akurat diperlukan dalam kegiatan pengelolaan,

9


perlindungan dan pemanfaatan plasma nutfah. Karakterisasi secara molekuler dapat dilakukan untuk melengkapi dan mendukung karakterisasi konvensional. Karakterisasi molekuler banyak dilakukan untuk berbagai studi seperti untuk mengetahui tingkat keragaman dan hubungan kekerabatan aksesi, sebagai dasar untuk pembuatan core collection (koleksi inti), mengidentifikasi duplikasi, dan membantu pemanfaatan sumber daya genetik secara lebih baik melalui seleksi calon tetua, dan tanaman F1 pada tahap dini serta dalam kegiatan pendaftaran varietas baru. Sebanyak 96 aksesi plasma nutfah padi yang terdiri atas varietas unggul, varietas lokal, varietas introduksi, dan galur harapan dianalisis dengan menggunakan 30 primer SSR berlabel fluoresen. Isolasi DNA dilakukan dengan mengacu pada protokol baku dari laboratorium McCouch dalam skala miniprep dengan sedikit modifikasi. Amplifikasi DNA dilakukan pada mesin PCR DNA Engine Tetrad® 2 Peltier Thermal Cycler MJ Research menggunakan profil

PCR yang sudah baku dengan sedikit modifikasi. Deteksi fragmen dilakukan secara multiplexing pada mesin Genetic Analysis Beckman Coulter CEQ 8000. Fragmen DNA yang terdeteksi di layar monitor sebagai puncak (peaks) diolah (calling allele dan binning) dengan CEQ Fragment Analysis Software. Data dianalisis menggunakan piranti lunak PowerMarker untuk mengetahui tingkat keragaman genetik dan hubungan antar aksesi. Hasil analisis fragmen mikrosatelit disajikan pada Gambar III.1. Dari 30 primer SSR yang digunakan diperoleh sebanyak 297 alel. Setiap primer menghasilkan kisaran jumlah alel dari 3 alel (RM3859) sampai 21 alel (RM162). Nilai PIC yang menggambarkan tingkat kemampuan primer dalam menghasilkan karakter pembeda berkisar dari 0,33 pada RM283 dan RM6536 sampai 0,9 pada RM5607. Nilai PIC yang tinggi pada primer RM5607 mengindikasikan bahwa primer tersebut bisa menghasilkan sejumlah besar karakter pembeda antar aksesi yang diteliti, artinya primer tersebut bagus dan se1_RP4_61005.A01_05102214IK 35.000

A

B

30.000

137,15 137 RM277

Dye Signal

25.000 20.000 15.000

341,77

10.000

136,49 137 RM283

5.000 0

0

50

100

150

210,25 210 RM162

200 250 Size (nt)

300

350 400

450

Gambar III.1. Hasil analisis fragmen mikrosatelit padi. A = hasil deteksi dengan elektroforesis pada gel agarose terhadap DNA beberapa aksesi padi yang diamplifikasi dengan marka RM3571 yang terpaut dengan gen umur pendek (HD2), B = profil fragmen DNA hasil deteksi mesin genetic analyzer CEQ8000.

10

LAPORAN TAHUN 2009

suai digunakan untuk menganalisis keragaman antar aksesi dalam populasi sampel yang diteliti (Tabel III.2). Hasil analisis gerombol menunjukkan bahwa 96 aksesi plasma nutfah padi yang dianalisis berdasarkan pola sidik jari DNAnya menggunakan 30 marka SSR membentuk 4 kelompok. Kelompok pertama adalah kelompok aksesi yang termasuk subspesies Tropical Japonica, yaitu terdiri dari aksesi padi lokal yang pada umumnya berumur dalam (lebih dari 120 hari). Kelompok kedua adalah kelompok aksesi yang

termasuk subspesies Indica yang berumur sedang (kurang dari 120 hari). Kelompok ketiga adalah kelompok yang terdiri dari aksesi Japonica yang pada umumnya berumur genjah. Beberapa aksesi yang termasuk kelompok ini merupakan aksesi galur introduksi. Kelompok yang terakhir adalah kelompok yang terdiri dari aksesi yang termasuk subspesies Indica dan berumur genjah. Beberapa aksesi yang termasuk kelompok ini merupakan galur harapan (promising lines).

Tabel III.2. Profil alel pada padi yang dihasilkan oleh 30 marka SSR. Marka RM5 RM283 RM3857 RM5404 RM5607 RM514 RM55 RM5393 RM5475 RM5924 RM5442 RM124 RM161 RM162 RM6003 RM3463 RM6536 RM5218 RM7074 RM1306 RM3859 RM433 RM5432 RM6070 RM3571 RM215 RM5392 RM5756 RM6704 RM277

Krom 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 5 6 6 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 9 10 10 10 12

Terpaut gen

Posisi (cM)

HD7 HD7 HD7

134,5 144,7 142,5

HD8 HD6 HD6 HD8

58,8 138,7 138,7 58,8

HD3 HD3 HD3 HD3 HD4 HD2 HD4

10,4 10,4 13,5 10,4 49,4 116,1 49,4

HD5 HD2 HD2

35,7 108,2 108,2

HD14 HD14 HD14

44,9 48,8 48,8

Jumlah alel

PIC

10 15 6 11 7 17 10 15 3 18 8 9 9 21 12 13 5 8 3 15 1 5 6 6 18 12 3 15 5 11

0,43 0,33 0,56 0,83 0,90 0,43 0,47 0,58 0,53 0,55 0,54 0,37 0,50 0,59 0,46 0,58 0,33 0,58 0,67 0,47 0,51 0,84 0,48 0,56 0,54 0,67 0,68 0,84 0,66 0,37

11


IDENTIFIKASI KARAKTER AGRONOMI, LAJU PENGISIAN BIJI, DAN EFISIENSI PENGGUNAAN PUPUK PADA PLASMA NUTFAH PADI Sutoro, Nurul Hidayatun, Mamik Setyowati, dan Didi Suardi Identification of Agronomic Characters, Seed Initiation Rate, and Efficiency used for Nitrogen Fertilizer. Identification of rice germplasm (local varieties, elite varieties and promising line) is necessary to be evaluated their growth rate. Evaluation of seed initiation rate, crop growth rate, and their efficiency used for nitrogen have been done by planting 25 varieties/lines. Seed initiation rate of B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3, Lariang, B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-3 reached 1,0-1,3 g/hill/day during seed initiation, while Dodokan and Silugonggo reached 0.7-0.8 g/ hill/day. Danau Atas, B.11283-6C-PN-5-MR-2-3Sl-1-2-1-1, B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-3, and B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-1 line show the best perfomance in Serang, while B11742-RS-2-3MR-34-1-1-3, B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-4, and B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-4 lines in Sukamandi resulted in higher grain yield than Silugonggo and Dodokan variety. Those line could be harvested at about 96 days after planting. Grain yield of Danau Atas, Danau Tempe, B.10970CMR-4-2-1-1-1-Sl-3-2-4-1, and B11742-RS-2-3MR-34-1-4-1 under 10% N reduction of optimum level dosage greater than optimum level dosage, while Dodokan and Silugonggo decrease 11 and 5%, respectively.

Karakter morfofisiologi tanaman, seperti ketebalan daun dan laju pertumbuhan tanaman merupakan karakteristik tanaman yang mempengaruhi tingkat produktivitas tanaman, karena dapat mempengaruhi kecepatan proses fotosintesis tanaman. Laju pengisian biji yang besar dan relatif lama akan menghasilkan bobot biji yang tinggi selama biji sebagai sink dapat menampung hasil asimilat. Sebaliknya bila

12

sink cukup banyak tetapi hasil asimilat rendah dapat mengakibatkan kehampaan pada biji. Keterbatasan source sering terjadi pada periode pengisian biji, tetapi keterbatasan sink terjadi jika dalam kondisi tanpa cekaman. Banyaknya hara yang diabsorbsi oleh tanaman, di samping dipengaruhi oleh ketersediaan hara dalam tanah, juga dipengaruhi oleh kemampuan perakaran tanaman dalam memanfaatkan hara. Pola perakaran padi yang relatif padat dan akar yang lebih besar/tebal akan lebih banyak mengabsorsi hara. Akar tanaman padi yang mampu menembus lapisan tanah lebih dalam, menyerap air dan hara tanah yang lebih banyak. Untuk mendapatkan informasi karakteristik morfofisiologi plasma nutfah padi berumur genjah (<95 hari), yang efisien dalam memanfaatkan hara tanaman serta kemampuan dalam berproduksi tinggi telah dievaluasi sejumlah plasma nutfah padi di Sukamandi (Jawa Barat) dan Serang (Banten) pada MT 2009. Identifikasi Karakter Laju Pengisian Biji dan Pertumbuhan Plasma Nutfah Padi Gogo Berumur Genjah dan Berpotensi Hasil Tinggi Percobaan untuk identifikasi laju pertumbuhan dan komponen hasil menggunakan 25 aksesi plasma nutfah padi berasal dari varietas unggul, lokal, dan galur homozigot. Rancangan menggunakan acak kelompok dengan 3 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertanaman yang memiliki relative growth rate (RGR) tinggi pada fase awal diharapkan mampu ber-

LAPORAN TAHUN 2009

saing dengan gulma dalam memanfaatkan hara tanaman. Hasil pengamatan RGR yang relatif tinggi, yaitu galur IR2061-6-9, B10970C-MR-4-2-1-1-1-SI-3-2-4-1, dan B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3. Sedangkan net assimilation rate (NAR) pada fase awal yang relatif tinggi dimiliki oleh IR2061-6-9, Lumut, B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3, dan B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-5. Laju pengisian biji B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3, Lariang, B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-3 memiliki 1,0-1,3 g/rumpun/hari selama waktu periode pengisian biji sedangkan varietas Dodokan dan Silugonggo memiliki laju pengisian biji 0,70,8 g/rumpun/hari (Tabel III.3).

Identifikasi Karakter Morfologi dan Komponen Hasil Plasma Nutfah Padi Gogo Berumur Genjah dan Berpotensi Hasil Tinggi Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok 3 ulangan. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa leaf mass ratio (LMR) pada umur 30 hari dari varietas yang diuji yang memiliki dua nilai terbesar, yaitu Nona Bokra dan B11283-6C-PN-5-MR-2-3-SI1-2-1-1. Kedua varietas ini diharapkan memiliki komponen karakter starter awal pertumbuhan. Namun setelah 10 hari kemudian kedua varietas ini tidak memiliki LMR terbesar. Tampaknya hasil fotosintat pada fase awal dialokasikan untuk perkembangan batang tanaman. SLA fase awal sebagai indikasi ketebalan daun, varietas Danau Atas dan Jatiluhur memiliki nilai specific

Tabel III.3. Laju pengisian biji, umur keluar malai, dan umur panen varietas/galur padi. Varietas/Galur IR2061-6-9 Maninjau Mahakam Danau Atas Lariang Danau Tempe Jatiluhur Nona Bokra B.10970C-MR-4-2-1-1-1-Sl-3-2-4-1 B.11283-6C-PN-5-MR-2-3-Sl-1-2-1-1 B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-4 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-5 B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-1 B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-1 B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-3 Dodokan Silugonggo Sentani Tondano Singkarak

Umur keluar malai (hari)

Umur panen (hari)

Hasil gabah (kg/ha)

Laju pengisian biji (g/hari/rumpun)

74,0 72,7 72,3 71,7 75,3 63,7 60,3 69,7 67,0 62,0 70,7 59,7 65,7 61,3 65,7 61,0 59,3 60,3 64,7 58,7 69,7 70,0 62,7

98,0 98,3 98,0 98,0 98,0 95,0 95,7 96,7 97,3 96,0 97,0 96,7 96,0 96,0 97,3 94,3 95,3 96,3 96,0 95,3 96,7 97,3 97,3

5.844 4.558 4.330 6.184 5.693 5.926 4.949 4.647 5.902 6.036 5.636 5.696 5.607 5.694 5.810 6.466 6.007 4.904 4.948 4.971 3.301 5.460 5.831

1,2 0,9 0,8 1,2 1,3 0,9 0,7 0,9 1,0 0,9 1,1 0,8 0,9 0,8 0,9 1,0 0,8 0,7 0,8 0,7 0,6 1,0 0,8

13


leaf area (SLA) terbesar sedangkan yang memiliki nilai leaf area index (LAI) terbesar adalah IR2061-6-9. Identifikasi Pola Perakaran Plasma Nutfah Padi Berumur Genjah yang Menunjang Penggunaan Pupuk yang Lebih Efisien dan Produksi Tinggi Penelitian daya tumbuh dilakukan dengan larutan PEG 8000 sedangkan daya tembus akar dengan menggunakan lapisan lilin. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa 4 varietas padi mempunyai daya tumbuh yang paling baik (50-68%) pada larutan PEG, yaitu C22, Lariang, Danau Tempe, dan Jatiluhur. Galur/varietas lain relatif baik tumbuh pada media air namun kurang baik dalam media PEG-8000. Tampaknya keempat varietas C22, Lariang, Danau Tempe, dan Jatiluhur relatif toleran terhadap kekeringan. Identifikasi Efisiensi Serapan Hara N pada Plasma Nutfah Padi Berumur Genjah dan Berpotensi Hasil Tinggi Percobaan menggunakan rancangan strip plot, dengan dua faktor dan 3 ulangan. Hasil penelitian menunjukklan bahwa jumlah anakan pada pertanaman yang tidak mendapat pupuk N pada fase awal telah menunjukkan adanya perbedaan dengan pertanaman yang mendapat pupuk N. Umumnya pertanaman yang tidak mendapat pupuk N, jumlah anakannya lebih sedikit daripada pertanaman yang mendapat pupuk N. Berdasarkan rata-rata bobot kering tanaman padi umur 40 hari menunjukkan bahwa pertanaman padi tanpa pupuk N

14

memiliki bobot sekitar 50% daripada pertanaman padi yang dipupuk N dan memiliki anakan lebih sedikit. Di antara perbedaan taraf pupuk N yang diberikan, bobot kering tanaman belum menunjukkan perbedaan yang nyata. Pengurangan 10% dosis N optimal, hasil varietas Danau Atas, Danau Tempe, B.10970C-MR-4-2-1-1-1-Sl-3-2-4-1, dan B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-1 pada dosis 270 kg urea/ha lebih tinggi daripada dosis optimal, sedangkan hasil pada varietas Dodokan berkurang 11% dan Silugonggo berkurang 6% (Tabel III.4.). PEMBENTUKAN CORE COLLECTION UNTUK EFISIENSI PENGELOLAAN SUMBER DAYA GENETIK PADI Tiur S. Silitonga, Lina Herlina, dan Andari Risliawati The Development of Core Collection for the Efficiency of Rice Germplasm Management. The research was conducted in the year of 2009 consisted of three activities: (1) sub core collection tolerant to drought, (2) sub core collection resistant to bacterial leaf blight (BLB), and (3) sub core collection with high yielding potential. Those researches were conducted in the research farm in Jakenan and Sukamandi, and in the farmer’s field in Cianjur by using 150 accessions with the plot size of 5 m x 1 m respectively. The results showed that 26 varieties were selected for sub core collection for drought tolerance, 20 varieties for sub core collection for resistant to BLB with the score of 15 and 25 varieties for sub core collection for high yield. All of the varieties with tolerant to drought, resistant to BLB, and have high yielding potential selected for core collection are very important as they could be used as sources of gene in the breeding program to improve high yielding varieties for drought tolerant, resistant to BLB and has high yield.

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.4. Pengaruh dosis pupuk N terhadap hasil gabah, Sukamandi MK 2009. Varietas/galur IR2061-6-9 Maninjau Mahakam Danau Atas Lariang Danau Tempe Jatiluhur Nona Bokra B.10970C-MR-4-2-1-1-1-Sl-3-2-4-1 B.11283-6C-PN-5-MR-2-3-Sl-1-2-1-1 B11283-6C-PN-5-MR-34-1-1-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-4 B11742-RS-2-3-MR-34-1-1-5 B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-1 B11742-RS-2-3-MR-34-1-2-3 B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-1 B11742-RS-2-3-MR-34-1-4-3 Dodokan Silugonggo Sentani Tondano Singkarak

Tanpa urea

240 kg urea/ha

270 kg urea/ha

300 kg urea/ha

3.064 2.062 3.173 2.396 2.664 2.224 2.618 3.587 2.392 3.311 3.057 3.089 2.217 3.789 1.978 2.918 2.384 2.363 3.584 2.012 2.717 3.131 2.630

5.046 4.052 3.908 4.608 4.409 3.140 3.771 4.355 5.313 6.497 4.388 5.364 6.105 4.953 3.554 4.875 4.899 4.916 4.883 5.111 5.175 4.929 2.904

6.216 4.440 4.233 5.214 5.283 4.632 3.821 5.069 5.400 5.919 5.229 5.165 5.803 5.610 4.364 5.268 5.142 4.070 5.412 5.541 5.495 5.609 4.793

5.283 5.058 5.070 4.346 5.628 4.403 5.731 5.816 4.879 6.055 5.617 6.524 6.402 6.258 4.499 5.753 4.859 5.962 6.086 5.844 6.224 6.159 3.889

Beda*

%

-933 618 837 -869 345 -230 1.910 747 -521 136 388 1.359 599 648 136 485 -284 1.892 674 303 729 551 -904

-18 12 17 -20 6 -5 33 13 -11 2 7 21 9 10 3 8 -6 32 11 5 12 9 -23

*Beda: selisih antara hasil dosis N optimal (300 kg urea/ha) dengan dosis 270 kg urea/ha.

Pengelolaan koleksi yang meliputi kegiatan konservasi, rejuvenasi, karakterisasi, evaluasi terhadap cekaman biotik, abiotik, dan mutu; dokumentasi; dan distribusi memerlukan biaya, tenaga, dan waktu yang tidak sedikit. Oleh karena itu, untuk meningkatkan efisiensi pengelolaan dan pemanfaatan sumber daya genetik terutama padi, perlu dibentuk core collection (koleksi inti). Untuk itu dilakukan penelitian yang bertujuan mendapatkan informasi karakter kuantitatif sumber daya genetik padi yang memiliki sifat-sifat toleran terhadap cekaman kekeringan, tahan terhadap penyakit hawar daun bakteri (HDB), dan karakter potensi hasil tinggi. Varietas yang memiliki karakter tersebut akan merupakan koleksikoleksi inti yang dapat mewakili seluruh koleksi yang dimiliki. Dengan adanya core

collection, akses dan pemanfaatan plasma nutfah untuk keperluan studi genetik dan pemuliaan tanaman dapat lebih mudah dan efektif. Beberapa aksesi yang memiliki karakter toleransi berbeda terhadap kekeringan, ketahanan terhadap HDB, mempunyai potensi hasil tinggi, dan umur genjah sampai sedang telah diperoleh dari hasil karakterisasi dan evaluasi sebelumnya, tetapi masih perlu diidentifikasi tingkat keragamannya untuk dijadikan sebagai core collection. Sub Core Collection Berdasarkan Toleransi terhadap Kekeringan Aksesi-aksesi yang terpilih sebagai sub core collection berdasarkan toleransi terha-

15


dap kekeringan adalah Mudjahir, Randah Sarra, Serendah, Meurak Petani, Pelai, IR2071-588-6, Parai Salak, Jatiluhur, Ekor Hitam, Olan, Bibok, Cirata, Raja Putih, Silugonggo, BM6, BM9, B10-Sm-1C, B8213Kn-11, IR30176-B-1-B-1-2-Mr-2, TB. 47H-Mr5, TB. 154E-Tb-1, TB. 154E-Tb-2, B.9645-EMr-89, B.9645-G-Mr-89-1, Cabacu, dan Kalimutu. Core collection yang terbentuk untuk toleransi terhadap kekeringan terdiri dari 26 varietas dengan reaksi toleran sampai sedang dan skor 1-5 pada fase vegetatif dan generatif. Penampilan galur toleran ke-

keringan dan penampilan akar tanaman toleran dan peka kekeringan disajikan pada Gambar III.2 dan Gambar III.3. Sub Core Collection Berdasarkan Ketahanan terhadap Penyakit HDB Dari 150 aksesi yang diamati terhadap penyakit hawar daun bakteri (HDB) terpilih sebanyak 20 varietas dengan reaksi tahan sampai sedang dan serangan luas daun antara 4-25% dan skor 1-5 baik pada fase vegetatif maupun generatif. Dari varietas terpilih tersebut terdapat varietas tahan ter-

Gambar III.2. Penampilan galur padi BM-9 yang toleran kekeringan.

Toleran Gambar III.3. Penampilan akar tanaman padi yang toleran dan peka kekeringan.

16

Peka

LAPORAN TAHUN 2009

hadap Grup IV dengan skor 1 adalah Pulu Bolong (10221), sedangkan terhadap grup VIII adalah Sijem (4268), Pulu Bolong (10221), dan Mekongga (21348). Sub Core Collection Berdasarkan Potensi Hasil Berdasarkan hasil pengamatan dipilih varietas sebagai core collection untuk potensi hasil tinggi dan umur genjah sampai sedang, sebanyak 25 varietas dengan potensi hasil 4,7-5,9 t/ha, dan umur antara 115-135 hari, yaitu Perak, Olan, Pare Bokato Kaka, Pare Lambeun, Ketan, Badik/ Gadih K., Dara Muda Putih, Padi Dae Indolobye, Tukad Unda, B. 7975, B. 10278BMr-2-4-2, B. 7858D-Ka-55, B 8585F-Mr-20-3, B 9194F-Pr-1-1-4, BIOX-A7, BIOX-A5, S.3383, S.3315-G-20, Kal 9408d-B6-70-4, RAU-14114, OBS/651/SPJ, Tb. 47H-Mr-5, IR68552-1001-2-2-Mr-7, Ciherang, dan IR42. Seluruh varietas terpilih dalam setiap sub core collection dapat digunakan sebagai sumber-sumber gen dalam program persilangan untuk pembentukan varietas padi unggul dengan potensi hasil tinggi, umur genjah, tahan terhadap penyakit hawar daun bakteri dan toleran terhadap kekeringan. IDENTIFIKASI LAJU PERTUMBUHAN TANAMAN, KARAKTER AGRONOMI, EFISENSI PEMUPUKAN N JAGUNG LOKAL BERUMUR GENJAH Sri G. Budiarti, Hadiatmi, dan Nani Zuraida The Identification of Crop Growth, Character of Agronomi, N Usage Efficient, of Early Maturity of Maize Local Varieties. Research result shows that germplasm of early maturity of

maize is 70-85 days, seed filling rate is 3,3 g/day/crop, character of agronomy, efficiency in usage of N 10% fertilizer and have high yield potency is 6 t/ha. Correlation matrix of 13 characters with seed yield from Muara experiment is shown Table III.5. Whereas correlation between agro-nomy characters with seed yield from Sukabumi experiment is shown in Table III.6. Efficient usage N 10% fertilizer from fertilizer standard is shown in Table III.10.

Berbagai faktor yang berperan dalam menentukan hasil jagung adalah sifat agronomi tanaman seperti jumlah tongkol/ tanaman, bobot 1.000 butir, sifat morfologi seperti ketebalan daun (SLA) dan laju pertumbuhan tanaman. Laju partumbuhan tanaman dimanifestasikan oleh laju asimilasi bersih (NAR), laju pertumbuhan relatif (RGR), laju pengisian biji serta luas spesifik daun (SLA). Faktor lain yang berperan dalam menentukan hasil jagung adalah pemupukan. Pupuk N sebagai hara esensial memberi pengaruh yang menonjol pada tanaman jagung. Penelitian ini terdiri atas tiga kegiatan, yaitu (1) identifikasi laju pertumbuhan tanaman dan hasil tinggi plasma nutfah jagung lokal umur genjah (70-85 hari), (2) identifikasi karakter agronomi pada plasma nutfah jagung lokal umur genjah (70-85 hari), dan (3) identifikasi plasma nutfah jagung lokal umur genjah untuk efisiensi penggunaan pupuk N. Identifikasi Laju Pertumbuhan Tanaman dan Hasil Tinggi Plasma Nutfah Jagung Lokal Umur Genjah (70-85 Hari) Penelitian dilaksanakan di KP Muara, Bogor pada MK 2009 menggunakan destruction method. Hasil penelitian di KP Muara Bogor menunjukkan bahwa varietas Krasekan (No. reg. 1126) mempunyai hasil

17


biji tertinggi (4,497 t/ha) atau nyata lebih tinggi daripada varietas unggul Abimanyu dengan laju pengisian biji (2,30/g/5 tanaman/hari) yakni lebih cepat dibandingkan dengan Abimanyu (2,02/g/5 tanaman/hari), namun umur masak Kraseken lebih dalam dibandingkan dengan Abimanyu (Tabel III.5). Korelasi matrik dari 13 sifat dengan hasil biji (Tabel III.6) menunjukkan bahwa

umur masak mempunyai hubungan yang paling erat (0,721) diikuti dengan laju pengisian biji (0,669), umur berbunga (0,508), rasio luas daun (LAR) 72 hari (0,509), rasio masa daun (LMR) 44 hari (0,442), rasio luas daun (LAR) 44 hari (0,388), luas spesifik daun (SLA) 72 hari (0,379), sedangkan laju asimilasi bersih (NAR) antara 30-44 hari berkorelasi positif dengan hasil (r = 0,669).

Tabel III.5. Umur berbunga, umur masak, laju pengisian biji, dan hasil biji (t/ha) tanaman jagung, Muara (Bogor) 2009. No. reg.

Umur berbunga betina (hari)

Umur masak (hari)

Laju pengisian biji (g/5 tanaman/hari)

849 1126 1988 2009 2123 2128 2163 2406 2427 2462 2609

45,0 g 51,3 a 48,3 de 48,7 cde 46,7 f 49,7 bc 48,7 cde 48,7 cde 50,3 ab 49,3 bcd 47,7 ef

75,0 j 85,0 a 77,0 i 81,7 d 78,0 h 84,0 b 80,0 f 80,7 e 83,0 c 79,0 g 81,0 d

1,06 d 2,30 a 1,20 d 2,42 a 1,41 bcd 1,95 ab 1,86 ab 1,99 ab 1,83 abc 1,23 cd 2,02 ab

Rata-rata

48,58**

80,42**

BNT 5%

1,219

0,478

KK

1,47

0,35

Nama varietas Penjalinan Krasekan J. Toyo Campaloga Ragan Sudi Geter Butun Lena Mutu Ketan Putih Abimanyu

Hasil biji (t/ha) 2,149 d 4,497 a 3,249 bc 3,755 abc 3,033 cd 4,085 ab 3,545 bc 4,137 ab 3,984 ab 2,314 d 3,507 bc

1,751**

3,478**

0,614

0,9251

20,61

15,01

Tabel III.6. Matrik korelasi antar karakter agronomi, morfologi, dan hasil tanaman jagung, Muara 2009. 3 7 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13

3 7 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13 1,000 0,803 1,000 0,439 0,653 1,000 -0,133 -0,090 -0,310 1,000 0,138 0,165 -0,088 0,856 1,000 -0,183 -0,241 -0,112 0,092 -0,072 1,000 0,209 0,181 0,261 -0,161 -0,128 0,826 1,000 0,095 0,052 0,184 -0,358 -0,071 -0,044 0,110 1,000 0,651 0,581 0,575 -0,556 -0,138 -0,327 0,150 0,401 1,000 0,651 0,619 0,517 -0,360 -0,056 -0,393 0,043 -0,104 0,841 1,000 0,318 0,346 0,335 -0,110 0,088 -0,504 -0,314 0,099 0,344 0,335 1,000 0,375 0,555 0,373 -0,161 0,004 -0,711 -0,342 -0,044 0,378 0,461 0,390 1,000 -0,009 0,103 -0,053 0,034 -0,025 -0,045 0,028 -0,131 -0,061 0,005 -0,688 0,370 1,000 0,508 0,721 0,669 -0,254 -0,120 -0,279 0,090 0,026 0,388 0,442 0,379 0,509 0,023 1,000

3 = umur berbunga, 7 = umur masak, 14 = laju pengisian biji, 15 = NAR 30-44, 16 = RGR 30-44, 17 = NAR 44-72, 18 = RGR 44-72, 19 = SLA 44, 20 = LAR 44, 21 = LMR 44, 22 = SLA 72, 23 = LAR 72, 24 = LMR 72, 13 = hasil biji.

18

LAPORAN TAHUN 2009

Identifikasi Karakter Agronomi pada Plasma Nutfah Jagung Lokal Umur Genjah (70-85 Hari) Penelitian dilaksanakan di Sukabumi. Hasil penelitian menunjukkan sebanyak tiga aksesi, yaitu Campaloga, Ragan, dan Sudi mempunyai hasil lebih tinggi tidak nyata dibandingkan dengan Abimanyu (3,337 t/ha), masing-masing 3,710; 3,596; dan 3,997 t/ha (Tabel III.7).

Karakter bobot 1.000 biji nyata berkorelasi positif dengan hasil pipilan kering, sedangkan karakter lainnya seperti LAI, panjang dan tangkai malai, tinggi tanaman, tinggi tongkol, jumlah daun di atas tongkol, panjang tongkol, diameter tongkol, dan jumlah biji/tongkol berkorelasi positif lemah dengan hasil pipilan kering (Tabel III.8).

Tabel III.7. Hasil dan komponen hasil pada percobaan identifikasi karakter agronomi plasma nutfah jagung lokal berumur genjah, Sukabumi 2009. Nama varietas Penjalinan Krasekan J. Toyo Campaloga Ragan Sudi Geter Butun Lena Mutu Ketan Putih Abimanyu Rata-rata BNT 5% KK

No. reg.

Hasil biji t/ha

849 1126 1988 2009 2123 2128 2163 2406 2427 2462 2609

2,948 b 2,991 ab 2,778 b 3,710 ab 3,596 ab 3,997 a 3,262 ab 3,076 ab 3,093 ab 3,335 ab 3,337 ab

10,6 bc 12,2 ab 9,7 c 10,5 bc 13,1 a 10,9 bc 12,2 ab 9,9 c 11,0 bc 11,5 abc 9,9 c

3,36 abc 3,23 c 3,29 bc 3,43 abc 3,61 ab 3,61 ab 3,34 bc 3,68 a 3,51 abc 3,51 abc 3,57 ab

11,7 cd 13,0 ab 10,0 e 10,3 e 13,3 a 10,3 e 11,3 d 11,7 bc 13,3 a 10,0 e 11,3 d

243,0 bc 216,3 cd 186,3 d 222,7 cd 319,7 a 221,0 cd 282,7 ab 239,7 bcd 263,3 bc 225,3 cd 250,3 bc

195,0 ef 195,3 ef 210,1 de 236,2 de 184,7 b 256,1 a 215,1 cd 229,5 bc 230,3 bc 243,1 ab 209,9 de

3,284

11,0

3,47

11,5

242,8

218,7

1,151

1,8

0,33

0,8

53,46

18,5

9,5

5,63

4,2

12,91

4,9

16,5

Panjang tongkol Diameter tongkol Jumlah Jumlah (cm) (cm) baris/tongkol biji/tongkol

Bobot 1.000 biji

Tabel III.8. Korelasi antara karakter agronomi dengan hasil biji, Sukabumi 2009. No. Karakter agronomi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Panjang daun Lebar daun LAI Panjang malai Panjang tangkai malai Tinggi tanaman Tinggi tongkol Jumlah daun di atas tongkol Panjang tongkol Diameter tongkol Jumlah baris/tongkol Jumlah biji/tongkol Bobot 1.000 biji

Koefisiensi korelasi dengan hasil biji 0,19 0,15 0,17 0,07 0,04 0,26 0,22 0,26 0,18 0,27 -0,08 0,15 0,35*

*Nyata pada taraf 5%.

19


Identifikasi Plasma Nutfah Jagung Lokal Umur Genjah untuk Efisiensi Penggunaan Pupuk N Varietas lokal jagung umur genjah yang dipupuk N dengan takaran di bawah standar (121,5 kg N/ha) menghasilkan biji kering dengan kisaran 1,77-4,18 t/ha yakni lebih tinggi dibandingkan dengan takaran standar (135 kg N/ha) dan takaran rendah (N 108 kg N/ha) (Tabel III.9). Varietas Abimanyu sebagai varietas standar (cek) mempunyai hasil relatif sama pada ketiga taraf pupuk N (2,19-2,48 t/ha). Namun berdasarkan data serapan hara N ternyata untuk sebagian besar varietas lokal yang diuji tersebut yang paling efisien adalah pada pemberian pupuk N 108 kg N/ha, dengan rata-rata hara N yang diserap sebanyak 105,7 kg N/ha (Tabel III.9). Rata-rata efisiensi penggunaan pupuk N pada tiga taraf yang berbeda (135; 121,5; dan 108 kg N/ha) semakin meningkat, masing-masing adalah 76,2; 92,3; dan 97,8%. Berarti pemberian dosis pupuk N

efisien 20% dari standar ternyata sudah cukup memadai untuk pertumbuhan dan produksi hasil jagung lokal umur genjah (70-85 hari) (Tabel III.10). PEMBENTUKAN GALUR PADI GOGO MULTI GEN TAHAN TERHADAP PENYAKIT BLAS MELALUI KULTUR ANTERA DAN MAS Ida Hanarida, Dwinita W. Utami, A. Dinar Ambarwati, Minantyorini, dan Yoyo Soelaeman Development of Multigen Upland Rice Lines Resistance to Blast Desease by Using Anther Culture and MAS. The reseach were disigned on 4 activities with purpose to obtained the new rice promising lines contained 5-6 blast resistance genes (Pi1, Pi2, Pi9, Pi33, Pir4, or Pir7). Using aseptic anther culture technique was possible to speed up the F1 progenies from Bio46/CT13432 and CT13432/Bio46 (reciprocal) crossing develop into an homozigous population (comparable with F8 progeny). Selection process of this population were accomplished by molecular marker assisted (MAS) and screening on blast resistance phenotype based on green

Tabel III.9. Hasil biji dan serapan N tanaman total pada percobaan identifikasi plasma nutfah jagung umur genjah yang efisien penggunaan pupuk N 10% dari standar, Sukabumi 2009. Bobot hasil biji (t/ha) No. reg.

Varietas

849 1126 1988 2009 2123 2128 2163 2406 2427 2462 2609

Penjalinan Krasekan Jagung Toyo Campaloga Ragan Sudi Geter Butun Lenamutu Ketan Putih Abimanyu (baku)

135 kg

121,5 kg

108 kg

1,73 2,29 2,11 2,48 2,40 2,52 2,21 2,65 3,37 2,65 2,48

1,77 2,50 2,07 2,45 2,21 2,36 2,22 2,05 2,06 2,40 2,19

2,44

2,20

Serapan N total tanaman (kg/ha) 135 kg

121,5 kg

108 kg

2,42 2,38 2,28 2,33 2,53 2,57 1,21 2,24 1,76 2,19 2,36

96,7 126,1 87,4 94,1 119,7 94,4 111,2 83,6 112,0 113,8 93,0

85,3 102,2 98,4 126,5 127,8 112,7 118,9 121,2 105,0 14,7 121,2

127,6 110,7 82,9 118,6 114,2 104,8 107,2 100,4 93,9 99,6 102,2

2,21

102,9

112,2

105,7

N/ha

Rata-rata

20

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.10. Bobot biji kering dan efisiensi penggunaan pupuk N pada percobaan identifikasi plasma nutfah jagung umur genjah yang efisien penggunaan pupuk N 10% dari standar, Sukabumi 2009. Efisiensi penggunaan pupuk N (%) No. reg.

Varietas

135 kg

121,5 kg

108 kg

N/ha 849 1126 1988 2009 2123 2128 2163 2406 2427 2462 2609

Penjalinan Krasekan Jagung Toyo Campaloga Ragan Sudi Geter Butun Lenamutu Ketan Putih Abimanyu (baku)

Rata-rata

house and field condition. To obtained the promising lines, this population also selected on agronomical performance. The results of this research could be recommence: (1) the total of 226 double haploid plants were achieved from the anther culture technique and were using as a material genetic of this research; (2) there were 7 groups of the double haploid population developed which contained 3-6 blast resistance genes based on spesific genes (Pi1, Pi2, Pi33, Pi9, Pir4, and Pir7) molecular markers selection. The group of the double haploid lines which contained 5 genes were 78 lines and the lines with 6 genes were 23 lines; (3) the day to heading date of the double haploid population in field and green house condition were different around 5 days. 60-70 days in green house and 75-80 days in field condition; (4) fourteen lines (number lines: 3, 28, 79, 80, 82, 88, 89, 97, 105, 106, 122, 136, 143, 195, and 222) were selected as a promising lines based on the day to heading date/maturity, vigor, number of blast resistance genes, blast resistance performance and number of productive tiller >12 criteria selection. These promising lines could recommence for preliminary yield trial in centra upland rice.

71,6 93,4 64,7 69,7 88,7 69,9 82,4 61,9 83,0 84,3 68,9

70,2 84,1 81,0 104,1 105,2 92,7 97,9 99,7 86,4 94,4 99,7

118,1 102,5 76,7 109,8 105,7 97,0 99,3 93,0 86,9 92,2 94,6

76,2

92,3

97,8

Penyakit blas merupakan salah satu penyakit penting pada tanaman padi yang disebabkan oleh cendawan Pyricularia grisea. Pengendalian penyakit blas menggunakan varietas tahan dipandang sebagai salah satu cara yang efektif dibandingkan dengan menggunakan fungisida. Oleh karena itu program pembentukan varietas tahan penyakit blas yang efektif untuk berbagai lokasi penting dilakukan. Pada kondisi ini sifat ketahanan dapat cepat berubah menjadi peka karena adanya perubahan populasi genetik penyakit blas di lapang. Fenomena ini dikenal sebagai patahnya sifat ketahanan (breakdown resistance). Salah satu strategi untuk mendapatkan gen ketahanan yang memiliki spektrum ketahanan luas adalah dengan mengidentifikasi sumber genetik yang terdapat pada spesies padi liar. Hal ini didasarkan pada hipotesis bahwa coevolusi antara spesies padi liar dengan patogen blas telah ber-

21


langsung lebih lama dibandingkan dengan padi budi daya, sehingga gen ketahanan dari spesies padi liar diasumsikan lebih bertahan lama (durable). Dalam rangka mempercepat tingkat homozigositas (proses fiksasi) tanaman hasil persilangan dapat dilakukan dengan pembuatan populasi haploid ganda (double haploid) sebagai populasi lanjutan (advanced lines population) melalui kultur antera. Kultur antera dan kultur serbuk sari digunakan untuk menghasilkan tanaman monoploid atau haploid, akan tetapi dalam penelitian ini yang diharapkan adalah tanaman haploid ganda yang spontan (spontaneous double haploid). Hal ini dimungkinkan melalui penggandaan komplemen kromosom monoploid yang dihasilkan dalam sistem biakan. Untuk menghasilkan haploid terbaik, kondisi optimum berikut ini harus ditentukan untuk setiap kultivar atau spesies, yaitu (1) tahap perkembangan mikrospora padi, (2) komposisi media kultur antera, (3) pra perlakuan antera, kondisi sumber tanaman, dan umur tanaman saat antera diambil. Penelitian untuk membentuk galur harapan padi tahan penyakit blas yang bersifat multigen (5-6 gen) dilakukan melalui kegiatan (1) pembentukan populasi haploid ganda turunan Bio46/CT 13432 melalui kultur antera, (2) evaluasi ketahanan galur-galur haploid ganda terhadap patogen blas daun di rumah kaca dan lapang, dan (3) seleksi dan evaluasi penampilan agronomis di rumah kaca dan lapang.

22

Pembentukan Populasi Haploid Ganda Turunan Bio46/CT 13432 melalui Kultur Antera Spikelet (bulir-bulir bunga padi) dengan panjang antera yang tidak melebihi setengah panjang spikelet, dipilih sebagai eksplan dan dikulturkan pada cawan petri yang berisi media dasar menurut Chu (1978), Hanarida et al. (2002a, 2002b), Dewi et al. (2004). Untuk menginduksi kalus digunakan dua macam media, yaitu I1 yang merupakan media dasar N6 (Chu, 1978) dengan penambahan 2 mg/l NAA + 0,5 mg/l knetin + 60 g/l sukrosa + 0,16 g/l putrecine dan I2 (N6 + 2 mg/l 2.4-D + 50 g/l sukrosa). Kalus dengan ukuran +2 mm disubkultur ke media regenerasi, yaitu R1 yang merupakan media dasar MS (Murashige dan Skoog, 1962) dengan penambahan 0,5 mg/ll NAA + 2 mg/l kinetin + 40 g/l sukrosa + 0,16 g/l putrecine), dan R2 (MS + 1 mg/l NAA + 2 mg/l kinetin + 30 g/l sukrosa) dan diinkubasi dalam ruang terang. Untuk memperkuat perakaran, planlet hijau yang terbentuk ditransfer ke media MS + 0,5 mg/l IBA + 30 g/l sukrosa. Planlet dengan perakaran yang cukup kuat diaklimatisasi dan ditanam di rumah kaca. Persentase kalus yang terbentuk, baik pada persilangan Bio46/CT 13432 maupun resiproknya CT 13432/Bio46, lebih tinggi ketika dikulturkan pada media I1 dibandingkan dengan media I2. F1 persilangan Bio46/ CT 13432, masing-masing menghasilkan kalus dengan persentase 27,99 dan 21,24% pada media induksi kalus I1 dan I2. Sedangkan F1 persilangan CT 13432/Bio46 menghasilkan kalus dengan persentase sebesar 22,36% pada media I1 dan 19,71% pada media I2 (Tabel III.11). Tampaknya

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.11. Kultur antera tanaman padi F1. Persilangan Bio46 x CT 13432

Media Jumlah antera Jumlah kalus*

Total

Jumlah tanaman hijau**

I1, R1

21.095

5.905 (27,99)

129

183 (3,10)

I2, R2

18.596

3.949 (21,24)

4

9 (0,23)

39.691

9.854 (24,83)

133

192 (1,95)

I1, R1

18.214

4.072 (22,36)

167

246 (6,04)

I2, R2

17.171

3.385 (19,71)

10

19 (0,56)

35.385

7.457 (21,07)

177

265 (3,55)

Total CT 13432 x Bio46

Jumlah kalus beregenerasi

Jumlah tanaman albino** 686 (6,96) 616 (8,26) -

Angka dalam tanda kurung menyatakan persentase, *persentase dihitung dari jumlah antera, **persentase dihitung dari jumlah kalus.

kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan kinetin lebih cocok dalam menginduksi kalus dibandingkan dengan 2.4-D yang terdapat pada media I2. Dari persilangan Bio46/CT 13432 dihasilkan 192 tanaman hijau dan dari persilangan CT 13432/Bio46 dihasilkan 265 tanaman hijau. Tanaman hijau selanjutnya ditanam dan dipelihara di rumah kaca. Dari 457 tanaman hijau, didapatkan 226 tanaman haploid ganda. Evaluasi Ketahanan Galur-galur Haploid Ganda terhadap Patogen Blas Daun di Rumah Kaca dan Lapang Pengujian tingkat ketahanan di rumah kaca menggunakan ras blas: Ras 063, Ras 001, Ras 333, dan Ras 173. Pengujian lapang dilakukan di KP Tamanbogo, Lampung sebagai lokasi endemik penyakit blas sehingga merupakan infeksi alami. Skoring dilakukan pada fase vegetatif (kurang lebih umur 1 bulan).

tingkat ketahanan populasi haploid ganda pada saat berumur 1 bulan menunjukkan bahwa varietas peka Kencana Bali telah terserang penyakit blas hingga mencapai skor 9 (DLA 100%), ini menandakan bahwa inokulasi alami di lokasi ini optimum. Sedangkan pada populasi tanaman uji, dari 226 galur, ditemukan 165 galur yang termasuk tahan atau skor 2-3 (DLA 5%). Seleksi dan Evaluasi Penampilan Agronomis di Rumah Kaca dan Lapang Berdasarkan kriteria umur berbunga (di rumah kaca dan lapang), vigor, uji blas rumah kaca dan uji blas lapang, jumlah gen ketahanan penyakit blas dan rata-rata jumlah anakan produktif, maka diperoleh 14 galur sangat genjah (90-105 hari), tahan penyakit blas, multigenik, dengan jumlah anakan produktif >12, yaitu galur nomor 3, 28, 79, 80, 82, 88, 89, 97, 105, 106, 122, 136, 143, 195, dan 222.

Menurut IRRI-SES (1996), sistem ini menilai berdasarkan skor (1-9) dan skala luas serangan (Desease Leaf Area/DLA dalam persen (0,5-100%). Hasil pengujian

23


SELEKSI DAN EVALUASI DAYA HASIL GALUR TANAMAN PRODUK BIOTEKNOLOGI Asadi, Nurwita Dewi, Ida Hanarida, Ali Husni, Kartono, Suparjo, Ratna Utari Selection and Evaluation of Crop Lines Produced by Biotechnology. Since several years ago, in ICABIOGRAD have been done some recearch activities such as (1) selection of rice lines those were obtained from crossing between released varietiy and wild variety by using SSR marker, (2) back cross of released variety and wild variety (blast resistance), and it was selected by DNA markers, (3) selection and advance yield trials of soybean lines those are resistance to soybean stunt virus (SSV), (4) varietal improvement of rice (resistance to blast and bacterial leaf light (BLB)) through crossing of relased variety and wild variety (Oryza rufipogon) and followed by anthera culture, (5) varietal improvement of soybean through iradiation of callus. Base on those activities, it was obtained numbers of the genetic material. The genetic materials were needed to be evaluated. Therefore during 2009 we caried out the research of “Lines Characterization of Biotechnology Products: (1) rice resistance to brown plant hopper (Bph), (2) soybean tolerance to drought, resistance to soybean stunt virus (SSV), and tolerance to acid soil at pH >4,5-5,5 with >75% of resistance/tolerance effectively and >10% of productivity comparing by check varieties”. The research consist of 4 activities i.e. (1) selection and evaluation of yield potential F7F8 rice lines which are tolerance to drought, resistance to blast and WBC, (2) selection and evaluation G5 soybean lines/mutants on drought tolerance, (3) yield testing of soybean lines those are tolerance to SSV at some location of acid soil, and (4) breeder seed production of new rice and soybean variety candidates. Research result showed: (1) based on 48 rice lines evaluated, we obtained 17 rice lines which produced yield higher than check varieties (IR64, Inpari-1, and Ciherang), and difference from yield of Inpari-1

24

significantly; (2) based on 48 rice lines evaluated, we identified 15 rice lines/mutants which more tolerance to drought, and produced yield higher than 3 check varieties. The selected lines/mutants (line numb. 1, 2, 4, 9, 11, 14, 18, 20, 30, 36, 37, 38, 45, 47, and 48) should be evaluated a different location; (3) among 6 of resistance soybean lines to SSV tested at difference acid soil, were selected 2 promising lines (Biosoy 23 and Biosoy 5) those produced yield higher or nearly similar to yield of 3 check varieties. These lines have opportunity to be released as new SSV resistance varieties those will be developed at acid soil of Sumatra and Java; (4) based on breeder seeds production of rice and soybean, we obtained 108 kg of 6 candidate varieties of soybean breeder seed, and 782 kg of 4 candidate varieties of rice breeder seed (total 890 kg).

Program pemuliaan tanaman pangan seperti padi dan kedelai diarahkan kepada permasalahan utama yang dihadapi seperti toleran kekeringan, tahan terhadap hama dan penyakit utama dan berdaya hasil tinggi. Seleksi dan evaluasi galur merupakan tahapan pemuliaan yang penting dalam proses mendapatkan varietas unggul. BBBiogen telah melakukan program pemuliaan dengan menggunakan bantuan bioteknologi, yaitu (1) perbaikan genetik padi melalui seleksi dengan marka molekuler, seperti seleksi galur padi untuk ketahanan terhadap kekeringan dengan menggunakan marka SSR (mikrosatelit), (2) pembentukan galur padi dari persilangan varietas budi daya dengan varietas liar yang diikuti dengan kultur antera untuk ketahanan terhadap hama wereng batang coklat (WBC), penyakit hawar bakteri (HDB) dan blas, (3) pemuliaan kedelai untuk ketahanan terhadap virus kerdil (soybean stunt virus) melalui seleksi dengan teknik Dot-ELISA, dan

LAPORAN TAHUN 2009

(4) pembentukan galur/mutan somaklonal kedelai toleran kekeringan melalui teknik iradiasi kalus. Dari kegiatan pemuliaan yang memanfaatkan bioteknologi tersebut telah dihasilkan sejumlah galur harapan padi dan kedelai pilihan yang perlu diuji daya hasil dan adaptasinya. Pada saat ini telah diperoleh sejumlah galur padi pilihan generasi lanjut (F7-F8) tahan penyaki blas, tahan hama WBC, dan toleran kekeringan; 50 galur F4 kedelai toleran kekeringan hasil seleleksi in vitro. Sebanyak enam galur harapan kedelai tahan SSV dan toleran lahan masam juga telah dikembangkan untuk diuji daya hasilnya di berbagai lokasi lahan masam.

Seleksi dan Evaluasi Daya Hasil Galur F7-F8 padi Toleran Kekeringan, Tahan Blas, dan WBC Hasil evaluasi daya hasil terhadap 46 galur padi menunjukkan 24 galur memiliki produksi gabah kering giling (GKG) melebihi salah satu varietas cek (IR64, Inpari1, dan Ciherang) (Tabel III.12). Tujuh belas galur yang memiliki hasil GKG melebihi ketiga varietas cek (IR64, Inpari-1, dan Ciherang) dan berbeda nyata dengan Inpari1). Terdapat satu galur yang berbeda nyata dengan IR64, yaitu galur nomor 2 (Bio 133AC-Blas).

Tabel III.12. Galur-galur padi yang memiliki produksi lebih tinggi dari cek serta sifat-sifat lainnya, Cianjur MK 2009. No. galur 2 26 3 33 38 14 12 5 31 11 23 29 16 48 45 13 36 34 27 24 37 47 10 32 42 49 43

Nama galur Bio133-AC-Blas Bio159-Mamol-Dro Bio134-AC-Blas Bio38-AC-BLB05 Bio111-BC-Pir7 Bio145-AC-Blas Bio143-AC-Blas Bio136-AC-Blas Bio34-AC-BLB05 Bio142-AC-Blas Bio156-Mamol-Dro Bio5-AC-Blas/BLB03 Bio147-AC-Blas Bio131-BC-WBC Bio128-BC-WBC Bio144-AC-Blas Bio98-AC-Blas/BLB03 Bio44-AC-Blas/BLB03 Bio160-Mamol-Dro Bio157-Mamol-Dro Bio110-BC-Pir4 Bio130-BC-WBC Bio141-AC-Blas Bio37-AC-BLB05 Ciherang IR64 Inpari-1

Tinggi tanaman (cm)

Umur 50% berbunga (hari)

Gabah hampa (%)

Jumlah malai (batang/rumpun)

127,8 109,2 135,4 134,2 130 103 112 133 107,4 157,2 55,6 139,2 119 122,6 112 113,6 91,6 104 124,2 106 130 95,4 139,4 154,4 109 111 102

80 68 84 70 70 79 78 80 70 78 78 70 80 81 80 78 79 82 62 79 78 68 80 80 70 62 79

11,36 8,84 3,30 12,45 8,62 9,41 11,78 14,01 11,46 12,88 12,12 11,91 15,93 31,42 31,79 12,24 10,83 9,27 8,14 11,92 8,04 28,23 9,95 10,92 31,24 28,77 28,34

22,62 21,37 22,19 22,31 22,25 28,25 33,28 21,31 21,25 23,69 23,87 19,75 21,62 22,56 23,06 22,87 25,37 26,44 22,19 24,50 23,75 23,50 26,37 23,00 25,44 22,69 24,25

25


Evaluasi Daya Hasil Galur Kedelai Tahan SSV di Lahan Kering Masam

Seleksi dan Evaluasi Galur/Mutan G5 Kedelai untuk Ketahanan terhadap Kekeringan Sebanyak 48 galur/mutan G5 dan tiga varietas pembanding telah dievaluasi daya hasil dan toleransinya terhadap kekeringan pada MK II di Plumbon dan Cianjur Jawa Barat. Pengamatan toleransi terhadap kekeringan dilakukan pada stadia pertumbuhan generatif (R2) (terhadap tingkat kelayuan daun/tanaman), serta recovery atau penyembuhan tanaman setelah tanaman yang kekeringan kena hujan. Tingkat recovery yang tinggi ditunjukkan oleh hasil galur/mutan yang tinggi. Dari 48 galur/ mutan yang dievaluasi di Plumbon dan Cianjur telah diidentifikasi sebanyak 15 galur/mutan yang toleran dan memiliki hasil lebih tinggi dari ketiga varietas pembanding (Tabel III.13).

Hasil analisis tanah pada 5 lokasi menunjukkan pH tanah berkisar dari 4,08-5,65 dengan kandungan Al tukar 0,43-0,52. pH tanah yang tergolong masam (pH H2O <4,5) ditemukan di lokasi Lampung Timur, Pasawaran, dan Kabupaten Bogor. Di Lampung Selatan, Lampung Timur, dan Kabupaten Pasawaran hasil rata-rata yang dicapai oleh galur/varietas yang ditanam relatif rendah (<1 t/ha), hal ini terutama disebabkan oleh terjadinya kekeringan pada pertumbuhan vegetatif. Evaluasi galur kedelai tahan SSV di lahan masam disajikan pada Gambar III.4. Di antara enam galur kedelai tahan SSV yang diuji di lahan masam diperoleh dua galur (Biosoy 23 dan Biosoy 5) yang memiliki rata-rata hasil lebih tinggi atau

Tabel III.13. Data hasil dan sifat agronomis lainnya galur-galur kedelai di Plumbon dan Cianjur MK 2009. Plumbon

Galur 1-1 1-2 1-4 2-11 3-13 3-16 4-20 4-22 9-39 9-46 11-47 9-48 11-56 14-58 14-61 Wilis Sindoro Tanggamus Rata-rata LSD Koefisien keragaman (%)

26

Cianjur

Hasil (t/ha)

Bobot 100 biji (g)

Hasil (t/ha)

Bobot 100 biji (g)

2,19 2,17 2,09 2,03 1,99 2,08 2,13 2,05 2,00 2,12 1,95 1,98 1,97 2,04 1,96 1,71 1,88 1,94 1,84 0,44 14,60

11,92 12,03 12,34 12,20 12,39 11,65 12,17 11,61 11,04 11,18 10,48 11,34 11,39 10,49 12,50 11,34 10,48 9,98 11,46 0,81 4,30

1,88 1,95 2,21 1,78 1,83 1,86 1,78 2,20 1,48 1,83 2,13 2,00 1,66 1,73 1,60 1,43 1,67 1,54 1,69 0,08 3,10

11,58 10,51 12,10 12,6 12,08 11,68 12,68 10,57 10,33 10,79 10,43 11,66 11,64 10,26 11,86 11,66 10,66 11,25 11,21 0,51 2,80

LAPORAN TAHUN 2009

menyamai ketiga varietas cek toleran lahan masam. Kedua galur tersebut memiliki peluang untuk dilepas sebagai varietas tahan

SSV dan toleran lahan masam (Tabel III.14).

Kabupaten Bogor

Pasawaran

Lampung Tengah

Lampung Timur

Lampung Selatan

Gambar III.4. Evaluasi galur kedelai tahan SSV di lima lokasi lahan masam (Kabupaten Bogor, Pasawaran, Lampung Tengah, Lampung Timur, Lampung Selatan). Tabel III.14. Hasil biji galur-galur kedelai tahan SSV di lahan masam pada UML 2009. Galur/varietas Biosoy-1 Biosoy-4 Biosoy-5 Biosoy-7 Biosoy-29 Biosoy-23 Wilis Sindoro Tanggamus Rata-rata LSD (0.05) Koefisien keragaman (%)

Lampung Tengah (t/ha)

Kabupaten Bogor (t/ha)

Lampung Selatan (t/ha)

Kabupaten Pasawaran (t/ha)

Hasil rata-rata (t/ha)

1,92 2,13 2,39 1,52 1,98 1,84 2,02 2,16 2,04 2,00 0,05 11,2

2,13 2,28 2,42 2,34 1,83 2,85 2,35 2,51 2,54 2,36 NS 16,0

0,845 0,745 0,638 0,891 0,857 0,826 0,930 0,837 0,865 0,830 NS 19,9

0,80 0,55 0,74 0,32 0,69 0,77 0,37 0,76 0,67 0,63 NS 54

1,424 1,426 1,547 1,268 1,339 1,572 1,418 1,567 1,529 1,454 -

27


UJI ADAPTASI 12 GALUR PADI PRODUKTIVITAS TINGGI, TAHAN BLB, BLAS ATAU TOLERAN KEKERINGAN Ida Hanarida, Dwinita W. Utami, A. Dinar Ambarwati, Didi Suardi, Triny S. Kadir, Aniversary Apriana, Atmitri Sisharmini, Kartono, Sularjo, Iman Ridwan, Suwarsa, dan Rina S. Galurina Research on Adaptation Test of 12 Promising Lines which were High Productivity, Resistant to BLB and Blast or Tolerant to Drought. The research was conducted in 10 locations: Tabanan (Bali), Kuningan (West Java), Cianjur (West Java), Pusakanagara (West Java), Batang (Central Java), Klaten (Central Java), Pasuruan (East Java), Ngawi (East Java), Tamanbogo (East Lampung), and Seputih Raman (Central Lampung). Adaptation test of selected lines or multilocation test is a series of plant breeding program and it is required for released variety proposed. The improved variety was proven to contribute in increasing of national rice production. The genetic materials for this multilocation field test were obtained from various breeding application methods such as back crossing, anther culture and molecular marker assisted for selection. These multilocation field test were conducted using randomized block design with 3 replications, applying of 25 cm x 25 cm planting space. Data were analyses by variance and mean analysis, while the stability test will be conducted after data from the year 2010 were collected. The output of this research is to obtain at least 1 selected promising line as a candidate for released variety which is resistance to BLB or blast diseases or tolerant to drought condition. Conclusions based upon the field test in 2009 were as follows: Bio 5 had the most tallest on plant habitus in most of location tests (101,7127,3 cm). Ciherang dan Inpari-1, control varietas had the highest, 112,7 cm and 99 cm, respectively. Most of lines had similar plant height as controls; most of evaluated lines were categorized having early maturity (104-120

28

days); Bio 127 and Bio 129 had more productive tiller than controls which were 25 and 29 for Bio 127 and Bio 129, respectively; Bio 138 had the highest number of filled grain per panicle which was 200, while Bio 132 had the highest empty spikelet, reached 111 spikelet per panicle; Bio 157 and Bio 127 had the highest weight of 1.000 grain which were 33,33 g and 30,8 g, respectively; for the yield (t/ha) character, 7 locations were fulfill the requirement for released variety with the coefficient of variance about 5-15%; Bio 111, Bio 132, and Bio 127 were selected as candidates for released varieties on 5, 4, and 3 locations, respectively.

Varietas unggul tahan hama dan penyakit merupakan cara terbaik, mudah, murah, dan ramah lingkungan. Semenjak beberapa tahun yang lalu, BB-Biogen telah memulai perbaikan varietas padi melalui kultur antera dari persilangan IR64/Oryza rufipogon dan persilangan lainnya. Selain itu teknologi marker aided selection (MAS) juga digunakan. Umumnya persilangan antara padi budi daya dengan spesies liar menghasilkan biji yang sedikit dan kurang sehat, sehingga memerlukan teknik kultur embrio (penyelamatan embrio). Selain ketahanan terhadap HDB, hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa padi liar juga mempunyai lokus kuantitatif yang berkontribusi dalam membentuk sifat ketahanan terhadap penyakit blas (Pyricularia oryzae) dan juga QTL untuk sifat kuantitatif daya hasil dan kualitas benih, serta tahan virus kerdil rumput dan cendawan blas. Dalam praktek pemuliaan teknologi MAS sangat dibutuhkan dalam melakukan seleksi untuk sifat-sifat yang tampak pada umur tanaman yang lanjut, misalnya blas leher, efisiensi terhadap pupuk, kadar ami-

LAPORAN TAHUN 2009

losa beras, dan lain-lain. Teknik ini memadukan keterkaitan suatu marka dengan sifat yang akan diselidiki. Perbaikan varietas di BB-Biogen dilakukan terhadap ketahanan penyakit HDB, blas, dan toleran kekeringan. Kekeringan merupakan masalah tersendiri yang cukup mengganggu produksi padi. Telah diketahui bahwa sifat toleransi terhadap kekeringan merupakan gabungan dari beberapa sifat seperti kandungan prolin, daya tembus akar, dan panjang akar. Hal ini mengisyaratkan bahwa sifat toleran terhadap kekeringan dikontrol oleh lebih dari satu gen, yang tentunya tidak mudah untuk diakumulasikan dalam suatu individu. Sebagai persyaratan di dalam pengusulan pelepasan varietas unggul baru, galur-galur harapan padi yang telah dihasilkan diuji daya hasilnya di berbagai lokasi dan musim. Diharapkan dari hasil penelitian ini akan diperoleh galur harapan sebagai calon varietas unggul. Sebanyak 12 galur harapan padi tahan blas dan BLB, tahan blas, tahan WBC, dan tahan kekeringan telah ditanam di sepuluh lokasi di Lampung dan Jawa. Varietas Ciherang menunjukkan karakter jumlah anakan produktif paling banyak di lokasi Lampung Tengah, yaitu sebanyak 22-23 batang. Sedangkan jumlah anakan produktif paling kecil dari varietas Ciherang terdapat di lokasi Lampung Timur, yaitu sebanyak 13-14 batang. Tanaman kontrol yang lainnya, Inpari-1 menunjukkan jumlah anakan produktif paling banyak terdapat di lokasi Ngawi, yaitu sebanyak 22 batang dan paling sedikit di lokasi Lampung

Timur, yaitu sebanyak 15-16 batang. Jumlah anakan produktif ini masih lebih banyak dibandingkan dengan jumlah anakan produktif untuk padi tipe baru (PTB) yang hanya 8-10 batang. Di antara 11 galur harapan yang diuji, galur Bio127 dan Bio129 adalah dua galur yang memiliki jumlah anakan produktif lebih tinggi dari varietas kontrol di enam lokasi pengujian, paling banyak dibandingkan dengan galur harapan lain. Dua galur ini adalah galur hasil persilangan balik antara IR64 dan spesies padi liar, Oryza rufipogon yang bersifat tahan terhadap hama WBC. Tabel III.15 memperlihatkan hasil (t/ha) dari galur-galur yang diuji di sepuluh lokasi. Dibandingkan dengan varietas kontrol (Ciherang dan Inpari-1) beberapa galur memperlihatkan hasil lebih tinggi. Pada lokasi Batang dan Cianjur terdapat masing-masing enam galur yang hasilnya lebih tinggi dari kontrol Ciherang dan Inpari-1, empat galur di antaranya sama, yaitu Bio 5, Bio 111, Bio 127, dan Bio 129. Pada lokasi lain, yaitu Lampung Timur dan Kuningan Jawa Barat terdapat empat galur yang hasilnya lebih tinggi, tiga galur di antaranya sama, yaitu Bio 127, Bio 132, dan Bio 140. Jika diibaratkan hasil yang lebih tinggi dari kedua kontrol adalah suatu kemenangan bagi galur yang bersangkutan di suatu lokasi, maka galur yang menang di lima lokasi adalah Bio 127 (Lampung Timur; Kuningan, Jawa Barat; Batang, Jawa Tengah; Cianjur, Jawa Barat; dan Klaten, Jawa Tengah), empat lokasi adalah Bio 5 (Kuningan, Jawa Barat; Batang, Jawa Tengah; Cianjur, Jawa Barat; dan Pusaka-

29


Tabel III.15. Nilai rata-rata parameter hasil (t/ha) tanaman padi di sepuluh lokasi. Lokasi Galur

Lampung Lampung Kuningan, Batang, Ngawi, Tabanan, Cianjur, Pasuruan, Pusakanagara, Klaten, Tengah Timur Jabar Jateng Jatim Bali Jabar Jatim Jabar Jateng

Bio5-AC-Blas/BLB-03 Bio62-AC-Blas/BLB-03 Bio111-BC-Pir7 Bio127-BC-WBC Bio129-BC-WBC Bio132-AC2-Blas Bio138-AC2-Blas Bio140-AC2-Blas Bio148-Mamol-Dro Bio155-Mamol-Dro Bio157-Mamol-Dro Ciherang Inpari-1

5,187 5,266 5,740 5,327 4,884 5,666 4,265 5,213 5,366 4,719 5,261 5,732 4,989

4,523 4,705 4,917 5,309 4,479 5,156 4,832 5,059 5,073 3,460 3,661 4,988 4,882

Koefisien keragaman (%)

6,04

8,18

6,217 5,773 5,447 6,813 4,262 6,498 4,130 6,128 3,993 4,634 3,968 6,041 5,379 32,82

6,238 5,250 6,689 6,332 6,838 5,958 6,063 5,979 6,306 6,247 4,433 6,188 6,176 18,16

nagara, Jawa Barat), Bio 111 (Lampung Tengah; Batang, Jawa Tengah; Cianjur, Jawa Barat; dan Klaten, Jawa Tengah), Bio 132 (Lampung Timur; Kuningan, Jawa Barat; Ngawi, Jawa Timur; dan Tabanan, Bali). Galur Bio 148 menang di tiga lokasi sedangkan galur yang menang di dua lokasi adalah Bio 129 dan Bio 140. Apabila kriteria dirubah hanya yang hasilnya lebih tinggi dari Ciherang maka terdapat satu galur yang menang di enam lokasi (Lampung Tengah; Batang, Jawa Tengah; Tabanan, Bali; Cianjur, Jawa Barat; Pasuruan, Jawa Timur; dan Klaten, Jawa Tengah), yaitu Bio 111. Selanjutnya ada tiga galur yang menang di lima lokasi, yaitu Bio 5, Bio 127, dan Bio 132. Sedangkan yang menang di empat lokasi adalah galur Bio 140 dan Bio 148. Semua yang diuraikan di atas dapat dicermati pada Tabel III.15. Untuk melihat perbedaan hasil tersebut nyata atau tidak terhadap varietas kontrol dapat dilihat dari uji rata-ratanya. Pada

30

5,000 6,433 6,733 5,233 7,567 7,833 6,833 6,867 7,067 5,900 6,633 7,600 7,267

6,100 6,100 6,167 5,967 6,467 6,533 5,900 6,467 6,267 4,900 5,100 6,100 6,500

5,475 5,309 5,230 5,319 5,584 4,665 4,781 4,358 4,353 4,379 4,349 4,623 4,734

9,300 9,233 9,033 8,700 8,133 7,633 7,833 8,867 8,633 6,133 7,467 8,767 10,230

6,533 4,500 4,433 4,400 5,267 4,333 4,900 5,000 5,800 4,267 4,033 5,700 3,767

8,52

5,35

8,10

5,04

16,62

5,767 6,633 7,200 7,533 6,400 4,333 4,567 5,233 6,167 4,233 4,600 6,900 7,000 12,35

kenyataannya terdapat persyaratan besarnya koefisien keragaman dari suatu hasil percobaan lapang yang dianggap layak, yaitu sekitar (5-15%), dengan demikian hasil percobaan yang dilakukan pada tahun 2009 hanya terdapat tujuh lokasi yang memenuhi persyaratan di atas. Berdasarkan syarat nilai koefisien keragaman maka galur yang menang di lima, empat, dan tiga lokasi berturut-turut adalah Bio 111, Bio 132, dan Bio 127 (berdasarkan pembanding Ciherang). Tampaknya percobaan pada musim tanam 2009 harus dikompensasi dengan menanam percobaan pada musim yang sama di tahun 2010, untuk mengejar persyaratan pengajuan pelepasan varietas, yaitu minimal delapan lokasi/musim (dengan nilai koefisien keragaman yang memenuhi syarat).

LAPORAN TAHUN 2009

KONSERVASI 200 ISOLAT MKROBA PERTANIAN DAN PERBAIKAN POTENSI MIKROBA PERTANIAN BIOGEN CC MELALUI MUTASI Dwi N. Susilowati, Etty Pratiwi, Yadi Suryadi, Selly Salma, Chaerani, Eny I. Riyanti, Haeni Purwanti, Ace Suhendar, Titi Tentrem, Endang Windiyati, Siti Aminah, Jajang Kosasih, Eef Saepul A. Conservation and Improvement of Agriculture Microbe of Biogen CC by Mutation. The presence of microbe has to be conserved and explored for the human being necessity. Microbial conservation can be managed by ex situ conservation (culture collection). Microbial culture collection has important function, not only for research activity, but also for culture reference, source of information, and developing the potential uses. This research was directed to handle routine activity of culture microbes and increase the capacity of agricultural microbe to express their potency by mutation. The end of this project is to coordinate Biogen culture collection (Biogen CC) with specific collections of agricultural microbes (Indonesian specific pathogens, biofertilizer, decomposer, biocontrol, bioremediation for agricultural field, and bioindustry agents) covering the activity of conservation and characterization (physiology, biochemical, genetic, and potency properties) completed with updating database prototype and its catalogue; also to explore and develop the potential of agricultural microbes of Biogen CC for supporting environment-friendly agriculture.

Koleksi mikroba akan dapat memberikan sumbangan nyata bagi kepentingan hidup manusia bila koleksi mikroba tersebut dapat dimanfaatkan baik berupa produk berbahan aktif mikroba atau senyawa aktifnya atau gen-gen potensialnya. BB-Biogen memegang mandat sebagai pengelola plasma nutfah pertanian termasuk di dalamnya plasma nutfah mikroba. Untuk

melakukan pengelolaan koleksi kultur mikroba pertanian dengan berkoordinasi dengan UPT/UK lingkup Badan Litbang Pertanian, BB-Biogen telah membentuk koleksi kultur mikroba “Biogen Culture Collection” (Biogen CC) dan telah bergabung secara aktif di dalam Forum Komunikasi Kurator Mikroba Indonesia (FORKOMIKRO). Biogen CC juga memiliki koleksi mikroba unggul sebagai agensia biofertilizer, seperti mikroba penambat N2 non simbiotik dan mikroba pelarut P yang dapat mengurangi penggunaan pupuk P kimia dan agensia dekomposer berupa mikroba selulolitik unggul yang mampu mendekomposisi limbah hasil pertanian kaya selulosa menjadi bahan organik serta agensia biokontrol tanaman pertanian. Agar supaya potensi mikroba yang ada di Biogen CC dapat lebih efektif, maka perlu dilakukan teknik mutasi. Kegiatan konservasi dan bioprospeksi mikroba pertanian difokuskan pada koleksi mikroba agensia biofertilizer, yaitu Azospirillum sp., Azotobacter sp., dan mikroba endofitik. Isolasi Azospirillum sp. Dilakukan menurut Baldani dan Dobereiner (1980). Perbaikan strain mikroba pertanian dengan mutasi dilakukan terhadap bakteri pelarut P, bakteri endofit padi, dan fungi lignoselulolitik. Koleksi isolat yang disimpan pada tahun 2009 disajikan pada Tabel III.16, III.17, III.18, dan III.19.

31


Tabel III.16. Koleksi isolat Azospirillum sp., pelarut P yang disimpan di Biogen CC tahun 2009. Kode isolat

Asal isolat

Aj 5.2.2.2 Aj 5.2.5.1 Aj 5.2.5.2 Aj 18.3.1 Aj 20.1.3 Aj Kltn 6.4.1 Aj Kltn 7.5.2 Aj Sukamandi 1.1

Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Klaten, Jawa Tengah Klaten, Jawa Tengah Sukamandi, Jawa Barat

Indeks kelarutan P

Konsentrasi AIA (ppm)

Konsentrasi etilen (ppm)

1,67 2,17 2,20 2,00 1,45 1,50 1,82 1,25

20,67 73,63 5,48 105,11 52,70 29,81 48,97 12,15

2,06 0,12 6,45 0,05 0,04 0,00 0,00 0,00

Tabel III.17. Koleksi isolat Azotobacter sp., yang disimpan di Biogen CC tahun 2009. Kode isolat

Asal isolat

1 CM 1 NTT 3 NTT 4 NTT 6 NTB 7 NTB 10 NTB 24GP 18CK 27GP

Bogor, Jawa Barat Nusa Tenggara Timur Nusa Tenggara Timur Nusa Tenggara Timur Nusa Tenggara Barat Nusa Tenggara Barat Nusa Tenggara Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat

Produksi AIA (ppm) dengan inducer trp 0.02%

Analisis ARA (nmol etilen/jam)

1,081 0,406 0,309 0,667 0,117 0,462 0,797 0,749 0,374 1,010

709,26 712,88 716,74 718,60 711,02 769,30 702,28 466,99 461,67 450,30

Tabel III.18. Koleksi isolat BFA yang disimpan di Biogen CC tahun 2009. Kode isolat

Asal isolat

Indeks kelarutan P

T15 T5 T22 J35 J29 J39

Temanggung, Jawa Tengah Tegal, Jawa Tengah Bandung, Jawa Barat Purwakarta, Jawa Barat Purwakarta, Jawa Barat Purwakarta, Jawa Barat

1,10 1,30 1,30 1,50

Tabel III.19. Koleksi isolat endofitik tebu yang diisolasi tahun 2009 dan disimpan di Biogen CC. Kode isolat

Asal isolat

Endo Tb-1 Endo Tb-2 Endo Tb-3 Endo Tb-5 Endo Tb-6 Endo Tb-8 Endo Tb-9 Endo Tb-10 Endo Tb-11 Endo Tb-12

Malang, Jawa Timur Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Bogor, Jawa Barat Malang, Jawa Timur Karawang, Jawa Barat Karawang, Jawa Barat Bogor, Jawa barat Malang, Jawa Timur Malang, Jawa Timur

32

Aktivitas nitrogenase (ppm)

Produksi AIA (ppm)

Pelarutan fosfat (ppm)

1,0043 0,2557 0,9555 0,4831 0,4744 0,4502 0,1438 0,5158 0,6189 0,5080

1,3600 93,5600 12,9600 7,3600 13,3600 41,1600 8,9600 2,1600 11,9600 12,9600

8,1530 10,0074 10,1477 8,5212 8,8237 7,9557 10,7921 10,5993 10,8448 10,1477

LAPORAN TAHUN 2009

da antibiotik tersebut, maka tidak dapat dilakukan mutasi dengan transposon pada isolat P1. Demikian juga dengan isolat P9, mutasi dengan transposon pUTmini Tn5 juga tidak dapat dilakukan terhadap isolat P9. Dengan pertimbangan tersebut, maka teknik mutasi dengan transposon tidak dapat dilakukan untuk isolat P1 dan P9.

Peningkatan Kemampuan Melarutkan P dari Mikroba Pelarut P melalui Teknik Mutasi Biogen CC menyimpan tiga isolat unggul dalam hal kemampuan memproduksi enzim fosfatase dan hormon tumbuh AIA, yaitu isolat 3.5 (P1), isolat 6.2 (P2), dan isolat 10.1 (P3). Isolat 3.5 (P1) dan isolat 10.1 (P9) tergolong Gram negatif sehingga bisa dilakukan mutagenesis transposon terhadap isolat tersebut; sedangkan isolat 6.2 (P10) tergolong bakteri Gram positif. Isolat P1 dan P9 selanjutnya diuji terhadap berbagai jenis antibiotik dengan berbagai konsentrasi untuk mencari penanda sewaktu dilakukan proses mutasi.

Peningkatan Aktivitas Enzim Lignoselulase Fungi Terpilih melalui Teknik Mutasi Fungi lignoselulolitik yang digunakan adalah Kt8.2C1, Kt8.2C2, Gd6.4, Pan23.1, dan Kun4. Pada metode ini mutagen dicampurkan ke dalam media yang telah mengandung masing-masing substrat. Spora dan hifa fungi ditumbuhkan pada media tersebut dan diinkubasi pada suhu ruang selama 7 hari. Hasil pengamatan setelah hari ke 7 pada media skrining disajikan pada Tabel III.20. dan pertumbuhan isolat Kt8.2C1 pada media skrining dengan perlakuan konsentrasi mutagen disajikan pada Tabel III.21.

Perbaikan Agensia Biokontrol dengan Dari hasil pengujian pada berbagai jenis antibiotik diketahui bahwa isolat P1 mampu tumbuh pada berbagai jenis antibiotik; sedangkan isolat P9 ternyata sangat sensitif terhadap berbagai jenis antibiotik yang ditambahkan ke dalam media LA. Oleh karena bakteri Escherichia coli S17-1 λpir yang membawa transposon mampu tumbuh pada antibiotik Kanamisin dan Ampisilin; sedangkan isolat P1 juga mampu tumbuh pa-

Isolat Gd6.4 yang dimutasi menghasilkan 17 koloni mutan pada media C, 26

Tabel III.20. Hasil skrining pertumbuhan fungi lignoselulolitik dan ratio zona bening pada media yang mengandung bahan mutagen. Media

Isolat Kt8.2C1 Kt8.2C2 Gd6.4 Pan23.1 Kun4

A

B

C

D

E

F

1 -

1 -

1,5 1,2-3,5 1 +

1,8 + 4-6,5 1,3 1,3

1,3 1,3 -

1,6 + 1,3 + 1,5

A = media indulin + Et-Br + MNNG + amphotericin B, B = media indulin + Et-Br + MNNGamphotericin B, C = media CMC + Et-Br + MNNG + amphotericin B, D = media CMC + Et-Br + MNNG-amphotericin B, E = media avicel + Et-Br + MNNG + amphotericin B, F = media avicel + Et-Br + MNNG-amphotericin B, + = ada pertumbuhan jamur tetapi tidak membentuk zona bening, - = tidak terdapat pertumbuhan jamur.

33


Tabel III.21. Pertumbuhan isolat fungi lignoselulolitik Kt8.2C1 pada media skrining dengan perlakuan konsentrasi mutagen. Kombinasi konsentrasi Et-Br dan MNNG

Substrat A CMC

19 koloni, jamur tumbuh subur, rasio zona bening 1,1-1,6 1 koloni, spora dan hifa tumbuh tipis, rasio zona bening 2,5 1 koloni besar, jamur tumbuh subur, dengan rasio zona bening 1

B

15 koloni, jamur tumbuh subur, rasio zona bening 1,2-1,5 CMC + amphotericin B 1 koloni, spora dan hifa tumbuh tipis, rasio zona bening 1,3 Avicel 1 koloni besar, jamur tumbuh subur, dengan rasio zona bening 2,1. zona bening di tepi dan belakang koloni Avicel + amphotericin B 3 koloni kecil, spora dan hifa 1 koloni kecil, spora dan tumbuh tipis, tanpa zona hifa tumbuh tipis, dengan rasio zona bening 1,3. zona bening di tepi dan belakang koloni Indulin 35 koloni dengan diameter 42 koloni dengan diameter 2,2-2,5 cm, zona bening 0,5-4 cm, zona bening tidak begitu nyata, warna nyata dengan rasio 1,1-1,3, hifa menjadi kecoklatan warna hifa menjadi kecoklatan Indulin + Amphotericin B 1 koloni dengan diameter 4 koloni dengan diameter 3,5 cm, dengan rasio zona 0,8-3 cm, rasio zona bening bening 1,4 dan sangat 1,3-3,8 dan sangat nyata nyata. Warna media semakin memudar

C 1 koloni, jamur tumbuh subur, rasio zona bening 1 2 koloni, spora dan hifa tumbuh tipis, dengan rasio zona bening 1,2 1 koloni besar, jamur tumbuh subur, dengan rasio zona bening 1. Zona bening di tepi dan belakang koloni Jamur tumbuh sangat tipis dengan rasio zona bening 0,75. Zona bening di tepi dan belakang koloni Jamur tumbuh subur, warna indulin semakin memudar

5 koloni dengan diameter 0,2-4 cm, rasio zona bening 1,1-3 dan sangat nyata

A = konsentrasi Et-Br 100 ug/ml Et-Br dan MNNG 200 μg/ml, B = konsentrasi Et-Br 150 μg/ml Et-Br dan MNNG 300 μg/ml, C = tanpa penambahan mutagen.

koloni mutan pada media D, dan 33 koloni mutan pada media F. Isolat-isolat fungi lain yang dimutasi rata-rata hanya menghasilkan 1 koloni mutan. Berdasarkan hasil dari 6 kombinasi konsentrasi bahan mutagen yang diguna kan ternyata konsentrasi Et-Br 100 ug/ml EtBr dan MNNG 200 μg/ml serta kombinasi Et-Br 150 μg/ml Et-Br dan MNNG 300 μg/ml menghasilkan pertumbuhan mutan fungi tersebut; sedangkan pada konsentrasi yang lainnya tidak menunjukkan adanya pertumbuhan.

34

Mutan yang dihasilkan dari metode ini dari segi kuantitas lebih banyak, karena waktu inkubasi jamur saat ditumbuhkan bersamaan dengan bahan mutagen. Mutan yang memiliki zona hidrolisis yang lebih besar dan terang sangat prospek untuk dijadikan agensia dekomposer limbah berlignoselulosa. Aktivitas Khitinase Tinggi melalui Teknik Mutasi Isolat agensia biokontrol terseleksi dalam hal kemampuannya menghambat pertumbuhan fungi patogen tanaman padi,

LAPORAN TAHUN 2009

yaitu Rhizoctonia solani dan Pyricularia grisea. Hasil pengujian pada berbagai jenis antibiotik terhadap isolat E. coli S17-1 λpir dan agensia biokontrol dilakukan dengan hasil bahwa dari 7 isolat agensia biokontrol yang diuji ada 4 isolat yang tidak tahan pada antibiotik Kanamisin, yaitu PKKP 1.5, PKKP 3.5, C29D, dan E-65. Selanjutnya keempat isolat tersebut diuji kembali dengan konsentrasi kanamisin yang lebih tinggi, dan diperoleh hasil bahwa isolat PKKP 1.5, PKKP 3.5, C29D, dan E-65 tidak mampu tumbuh pada Kan100. Berdasarkan pewarnaan Gram diketahui bahwa PKKP 1.5, PKKP 3.5, dan C29D merupakan Gram negatif; sedangkan E-65 adalah Gram positif. Setelah diidentifikasi diketahui bahwa PKKP 1.5 adalah Pseudomonas sp., PKKP 3.5 belum teridentifikasi secara konvensional, C29D adalah Klebsiella sp., dan E-65 adalah Bacillus sp. Berdasarkan hasil yang diperoleh dan kecepatan tumbuh dari isolat yang merupakan isolat Gram negatif, dilakukan mutasi terhadap isolat PKKP 3.5 yang memiliki penanda KanS dan SpekR. Proses mutagenesis dengan transposon dilakukan dengan teknik konjugasi dua tetua (diparental mating). Konjugasi dilakukan di atas filter milipore (0,45 μm) pada media LA modifikasi. Pada suspensi campuran donor (D) dengan resipien (R) akan terjadi serangkaian proses transfer dan penyisipan transposon. Sel E. coli S17-1 (λpir) (D) membentuk pili (mating pair formation) terhadap sel PKKP 3.5 (R) sebagai jalur transfer plasmid pUT miniTn5Km1. Kemudian pada sel PKKP 3.5, dengan segera akan terinduksi kerja enzim transposase yang berperan dalam proses eksisi transposon mini-Tn5Km1 yang terda-

pat dalam pUTmini-Tn5Km1 dan menyisipkannya ke dalam genom PKKP 3.5. Plasmid pUTminiTn5Km1 merupakan tipe plasmid bunuh diri (suicide plasmid) yang akan terdegradasi jika pada sel inang tidak ada aktivitas gen pir. Dari serangkaian proses tersebut diperoleh sel PKKP 3.5 yang memiliki sifat resisten terhadap kanamisin (KanR) dari sel PKKP 3.5 yang sebelumnya sensitif kanamisin akibat tersisipi transposon. Hasil mutasi PKKP 3.5 dengan mutagenesis transposon menghasilkan sejumlah mutan yang merupakan mutan negatif, yaitu mutan-mutan yang tidak bisa menghasilkan zona bening di sekeliling koloni dan mutan negatif, yaitu mutan yang mampu menghasilkan zona bening sebagai ekspresi dari enzim kitinase di sekeliling koloni lebih bagus daripada isolat asalnya PKKP 3.5. Diameter zona bening 20 mutan positif yang diperoleh berkisar antara 2130,5 mm. PERBAIKAN GENETIK AZOSPIRILLUM ASLI INDONESIA YANG UNGGUL DALAM PENAMBAT N DAN PELARUT P Bahagiawati A. Husin, Eny Ida Ryanti, dan Dwiningsih Susilowati Identification and Characterization of Indigeneous Indonesian Azospirillum for Nitrogen Fixation and Phosphorous Solubilization. Modern agriculture is highly depending on chemical fertilizers i.e. N, P, and K. The use of superior microbial fertilizer with multiple functions such as N2 fixer and P solubilizer would substitute the dependency of chemical fertilizer. The objecttives are: (1) obtaining indigenous Azospirillum sp., that have high capacity for N2 fixer, (2) obtaining information of indigenous Azospirillum sp., for P solubilization, and (3)

35


identification of three selected isolates which have capability as N2 fixer and P solubilator using molecular technique. Amount of 94 isolates Azospirillum sp., have been isolated from several sites of Indonesia: Purwakarta, Bandung, and Surakarta. Among them, 22 isolat have been characterized and have several potential functions such as N2 fixer, P solubilizer, and pythohormone (IAA) producers. Three isolates have been chosen, Aj 18.3.1, Aj 5.2.5.1, dan Aj Bandung 6.4.1.2, based on three characters such as capability of N2 fixing/ nitrogenase activity (0,02-0,5 ppm), P indeks (P indeks value: 1,2-2,4) and producing pythohormone IAA (IAA value: 17,4-105,11 ppm), and have also been further investigated for monitoring P solubilization on liquid media containing tricalciumphosphate compared to isolate from commercial biofertilizer. Molecular identification of species using 16s rDNA shows that all of them have less than 73% similarity with 16s rDNA data base on the gene bank

Penelitian Azospirillum indigenus Indonesia untuk mengetahui kemampuan menambat N2, melarutkan fosfat tak tersedia, dan produksi AIA dalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan perkembangan akar pada tanaman pangan sangat diperlukan. Pemilihan dan perbaikan genetik strain indigenus Indonesia untuk mendapatkan strain unggul sangat diperlukan untuk menekan kebutuhan pupuk N dan P bagi pertanian tanaman pangan. Penelitian dilaku-

kan di Laboratorium Biologi Molekular dan Bank Gen BB-Biogen pada TA 2009. Penelitian ini meliputi tiga kegiatan, yaitu isolasi dan karakterisasi Azospirillum indigenus penambat N2 terpilih, pengujian kemampuan pelarut fosfat dari isolat dan monitoring pelarutan P, dan identifikasi secara molekuler isolat-isolat Azospirillum penambat N2 dan pelarut P terpilih. Dari Penelitian Karakterisasi dan isolasi indigenus Azospirillum sp., untuk menambat N2 telah diperoleh 94 isolat Azospirillum sp., dari berbagai daerah seperti Bandung, Surakarta, Purwakarta, dan dari koleksi isolat BB-Biogen dan sebagai pembanding dari beberapa pupuk mikroba komersial yang beredar di Jawa tengah dan Jawa Barat (Tabel III.22). Dari hasil isolat yang didapat sejumlah 39 isolat diketahui mampu melarutkan P (trikalsiumfosfat) pada media Pikovskaya agar padat pada skrining awal. Untuk penelitian lebih lanjut dari 39 isolat Azospirillum sp., tersebut telah dipilih 22 isolat Azospirillum yang berperan ganda sebagai pelarut P dengan mengukur aktivitas enzim nitrogenase (kemampuan menambat N2), serta produksi hormon tumbuh IAA (Gambar III.5).

Tabel III.22. Hasil isolasi Azospirillum sp. dan potensi ganda sebagai pelarut fosfat dari berbagai wilayah di Indonesia. Jumlah isolat Azospirillum (penambat N2)

Jumlah isolat dengan kemampuan pelarut P

Koleksi BB-Biogen Purwakarta Surakarta Bandung Pupuk komersial

30 3 21 26 14

12 3 14 2 8

Jumlah

94

39

No. Asal 1. 2. 3. 4. 6.

36

LAPORAN TAHUN 2009

Dari hasil pengujian kemampuan isolat indigenus Azospirillum sp., sebagai pelarut P diperoleh bahwa dari 22 isolat yang terpilih dengan kemampuan menambat N2 (nitrogenase), produksi IAA dan pelarut P dipilih 3 isolat, yaitu Aj 18.3.1, Aj 5.2.5.1, dan Aj Bandung 6.4.1.2 karena mempunyai kombinasi kemampuan melarutkan P, aktivitas nitrogenase dan produksi IAA yang re-

latif tinggi dibandingkan dengan isolat lain. Karakter tiga isolat terpilih Azospirillum sp., sebagai penambat N2, pelarut P, dan produksi IAA dirangkum pada Tabel III.23. Ketiga isolat terpilih kemudian dimonitor kemampuan melarutkan P secara kualitatif pada media cair Pikovskaya selama 18 hari pada suhu ruang (Gambar III.6). Isolat Aj Bandung 6.4.1.2 mempunyai ke-

Tabel III.23. Karakter isolat terpilih Azospirillum sp. sebagai penambat N2, pelarut P, dan produksi IAA. No. Nama isolat 1. 2. 3. 4.

Aj 5.2.5.1 Aj 18.3.1 Aj Bandung 6.4.1.2 Komersial 4

Indeks pelarutan P

Kandungan IAA (ppm)

Kandungan ARA (ppm)

1,6 1,2 2,4 1,5

73,6 105,11 17,4 57,9

0,50 0,02 0,02 0,04

Gambar III.5. Visualisasi pengamatan indeks P (pelarutan P) pada media padat oleh 22 isolat Azospirillum sp. terpilih.

Konsentrasi P (ppm)

500 450

Minitoring pelarut P

400

Aj 5251 Aj 1831

350

Aj Bdg 6412 Aj Bdg 6412

300 250 200 150 100 50 0

0

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16 d17 d18 Hari ke-

Gambar III.6. Grafik monitoring P terlarut pada media cair dari tiga isolat Azospirillum terpilih.

37


Kemudian gen 16s rDNA dari tiga isolat terpilih pada kegiatan 1 dan kegiatan 2, yaitu Aj 5.2.5.1, Aj 18.3.1, dan Aj Bandung 6.4.1.2. disekuensing 16s rDNA untuk menentukan urutan basa tiap isolat dengan menggunakan mesin ABI Prism. Gambar III.8 adalah contoh hasil sekuensing dalam bentuk urutan basa nukleotida dan kromatogramnya.

mampuan melarutkan P paling tinggi dan pada hari ke-4 mempunyai aktivitas pelarutan P tertinggi dibandingkan dengan isolat yang lain. Selain itu pada hari ke-18, aktivitas pelarutan P dari isolat alam terpilih masih lebih bagus dibandingkan dengan isolat dari kontrol pupuk komersial. Dari tiga isolat terpilih Azospirillum yang dapat menambat N2 dan melarutkan P kemudian dianalisis secara molekuler melalui amplifikasi PCR dan sequencing gen 16S rDNA dari masing-masing isolat terpilih. Duapuluh dua isolat Azospirillum telah diisolasi DNA genomnya (gambar tidak disertakan) kemudian diamplifikasi gen 16S rDNA-nya seperti pada Gambar III.7. 1

2

3

4

5

6

7

8

Hasil urutan basa dari proses sekuensing kemudian diedit, dan di-BLAST dengan data sekuen dari 16S rDNA dari bank gen untuk menentukan kedekatannya dengan spesies mikroba yang ada di database. Dari ketiga isolat yang disekuen, ternyata tidak ada yang memiliki tingkat kesamaan lebih dari 90% dengan data yang 9

10

11

12 13

14

15 16 17

1 = kb ladder, 2 = Aj Klaten 6.4.1.2, 3 = Aj Klaten 3.3.2, 4 = Aj Klaten 4.3.1.2, 5 = Aj Bandung 6.4.1.2, 6 = Aj Klaten 8.3.2, 7 = Aj Klaten 9.4.1, 8 = Aj Bandung 11.3.12, 10 = Aj 18.3.1, 11 = Emas 3, 12 = Emas 5, 13 = BTN 4.2.1, 14 = Az 5.2.2.2, 15 = Az 5.2.5.1. Gambar III.7. Hasil amplifikasi gen 16s rDNA dari 22 isolat Azospirillum terpilih.

Gambar III.8. Contoh hasil sekuensing dalam bentuk urutan basa nukleotida dan kromatrogramnya dari gen 16s rDNA dari isolat Aj Bandung 6.4.1.2.

38

LAPORAN TAHUN 2009

ada di bank gen. Aj 18.3.1 mempunyai kesamaan 66% dengan endophytic bacterium, isolat Aj 5.2.5.1 mempunyai kesamaan 63% dengan soil bacterium, dan isolat Aj 6.4.1.2 mempunyai kesamaan sekitar 73% dengan gamma Proteobaterium. Suatu spesies dikatakan sama atau hampir sama dengan data spesies yang ada di bank gen apabila mempunyai kesamaan >90%. Jika kesamaan >90% isolat tersebut masih harus dibuktikan lagi dengan DNA hibridisasi, dan GC contentnya, apakah sama atau tidak. Jika tidak sama bisa dikatakan masuk dalam spesies yang sama tetapi berbeda strain. Karena tiga isolat yang didapat hanya mempunyai kesamaan kurang dari 73%, maka kemungkinan spesies-spesies tersebut merupakan spesies baru dari Azospirillum.

PROGRAM REKAYASA DAN PEMANFAATAN TEKNIK BIOLOGI MOLEKULER UNTUK PERBAIKAN TANAMAN DAN TERNAK PENCARIAN ALEL BARU GEN-GEN UNTUK KETAHANAN HAWAR DAUN BAKTERI, IDENTIFIKASI SNP UNTUK TOLERANSI TERHADAP KERACUNAN BESI DAN KAHAT P PADA PADI Dwinita W. Utami, Endang M. Septiningsih, Trinny S. Kadir, Anggiani Nasution, Ida Hanarida, dan Tintin Suhartini Exploration of New Allele for Resistance Gene(s) to BLB, Identification of SNP Marker for Tolerance to Fe Toxicity and P-deficiency on Rice. This research was carried out during year 2005-2009. In Year fiscal 2009, this research contained 5 activities: (1) identification of new allele variation for Fe toxicity and Phosporus-deficient tolerant in 80 accessions

selected of landrace germplasm, (2) phosporusdeficient tolerant phenotype evaluation of 16 accessions selected of landrace germplasm in green house condition, (3) validation of BLB resistance, Xa7 allele on selected accession, Parekaligolara through the progeny segregation test from crossing with susceptible variety, TN1, (4) validation of blast resistance Pir4 and Xa7 allele on selected accession IR54 through the progeny segregation test from crossing with susceptible variety, Kencana Bali, and (5) identification of avr Xa7 allele in race III, IV, VIII, and isolate IXO93-068. The results of this research: from the first activity: Fe-SNP for OsIRT2 marker was the most significant marker (P val. = 0.0069) correlated with Fe toxicity tolerant phenotype in vegetatif stage, based on three Fe-SNP markers which used for genotyping analysis. Ketupat, Komas A, Lantiak, Markuti, and Utri Deli were the accession selected which have good characters on Fe toxicity tolerance and vigour performance. On P-SNP genotyping analysis, marker P-SNP76 was the most significant (P val. = 0.034) correlated with the number of tillering phenotype based on three P-SNP markers (PSNP76, P-SNP79, and P-SNP89) which used in genotyping analysis. The LD posistion was found in 15,135,025-15,135,341, 186,033 bp extented from the PUP1 genetic map position. IR54 was selected as a candidate accession contained PUP1 alleles. From the second activity: Pdeficient tolerance test in green house condition shown that the agronomical characters observed were similar to the field evaliuation condition. Therefore both of these data could be used in association test between genotyping and phenotyping data to discover the Pup1 allele. Based on the third activity: Xa7 dominant allele variation in accession Parekaligolara (Indica, 15141) was confirmed by segregation test in crossing with susceptible line control, Kencana Bali. The similar results were obtained from the fourth activity: Pir7 allele variation was confirmed in accession IR54. Based on avrBs3/PthA virulence factor analysis in the fifth activity, was shown that race III is an dependent elicitor BLB isolates due to unproduced the protein virulence

39


effector (PVE) and has RLL amino acid type as a NLS signal. Race IV and VIII are the intracelluler active BLB isolates with RLL and RLLP on NLS signal amino acid type respectively. IXO93-068 isolate is a ekstracelluler virulen isolate due to no NLS signal. Race VIII has a genetic distance closer related with PthXoS and avrXa7sacB50 than the others BLB isolates.

Keragaman genetik merupakan bahan dasar untuk memperbaiki berbagai karakter padi. Kesulitan yang dihadapi adalah bagaimana menemukan alel-alel menguntungkan yang cukup langka secara efisien di antara ribuan koleksi padi. Pendekatan pemetaan quantitative trait loci (QTL) dapat menunjukkan alel-alel yang menguntungkan namun sering tersembunyi yang hanya dapat diperoleh dengan teknologi molekuler. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Pencarian Alel-alel Baru untuk Gengen Penting Toleran Cekaman Biotik dan Abiotik pada Padi. Pada tahun anggaran 2009, penelitian terdiri dari lima kegiatan, yaitu (1) identifikasi variasi alel baru gen toleran keracunan Fe dan kahat P pada 80 aksesi plasma nutfah padi lokal terpilih, (2) evaluasi tingkat toleransi cekaman kahat P 16 aksesi terseleksi plasma nutfah padi lokal beserta kontrol di rumah kaca, V(3) vlidasi alel gen ketahanan HDB (Xa7) pada plasma nutfah Parekaligolara melalui uji segregasi hasil persilangannya dengan varietas peka TN1, (4) validasi alel gen ketahanan blas (Pir) pada galur isogenik atau plasma nutfah IR54, dan (5) identifikasi alel avr Xa7 pada isolat-isolat HDB uji: ras III, IV, VIII, dan isolat IXO93-068. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Molekuler BB-Biogen meliputi:

40

eksplorasi marka SNP untuk pencarian alel toleran keracunan Fe (OsRT), kahat P (Pup1/P Uptake 1) dan validasi alel Xa7, Pir4/7 dan Pi9, serta identifkasi alel avr Xa7 pada isolat HDB. Kegiatan rumah kaca meliputi kegiatan uji konfirmasi respon fenotipik beberapa aksesi plasma nutfah terseleksi di rumah kaca untuk sifat toleran terhadap cekaman kahat P, pembentukan populasi F2 dari persilangan plasma nutfah terpilih yang memiliki kandidat alel Xa7 dengan galur peka HDB (TN1) dan kandidat alel Pir/Pi9 dengan galur peka blas (Kencana Bali), uji segregasi populasi F2 (200 nomor) dengan mengevaluasi tingkat ketahanannya terhadap HDB, ras III, IV, VIII, dan isolat 93-229. Dari 3 marka Fe-SNP yang digunakan diperoleh hasil marka yang paling signifikan berkorelasi terhadap keragaman fenotipe yang diamati terutama pada stadia vegetatif (Gambar III.9B), adalah marka FeSNP untuk gen OsIRT2 (P val. = 0,0069) (Gambar III.9A). Beberapa aksesi plasma nutfah toleran terhadap cekaman keracunan Fe pada stadia vegetatif dan generatif dan memiliki penampilan vigor yang baik adalah Ketupat, Komas A, Lantiak, Markuti, dan Utri Deli. Di antara marka P-SNP yang digunakan, yaitu P-SNP76, P-SNP79, dan PSNP89 (Gambar III.9C), marka yang paling signifikan (P val. = 0,034) adalah marka PSNP76 terhadap fenotipe jumlah anakan produktif, yaitu pada posisi 15.135.02515.135.341. Posisi tersebut menunjukkan terdapat perluasan LD map sebesar 186.033 bp. Berdasarkan hasil analisis gabungan juga diketahui bahwa IR54 sebagai kandidat plasma nutfah yang memiliki alel Pup1 (Gambar III.9D).

LAPORAN TAHUN 2009

A

C

B

D

Gambar III.9. Keragaan plasma nutfah padi toleran terhadap keracunan Fe dan kahat P serta marka Fe-SNP dan P-SNP yang masing-masing berasosiasi dengan keracunan Fe dan kahat P pada padi.

Hasil evaluasi tingkat toleransi cekaman kahat P 16 aksesi terseleksi plasma nutfah padi lokal beserta kontrol menunjukkan bahwa kondisi tanaman berdasarkan hasil pengujian pengaruh cekaman kahat P di lapang dan di rumah kaca memiliki pola yang sama untuk beberapa parameter agronomi yang diamati (Gambar III.10A dan B). Oleh karena itu maka data keduanya dapat digunakan dalam analisis gabungan (association test) sebagai data fenotipe untuk mendapatkan alel-alel potensial yang berperan dalam membentuk sifat toleran terhadap cekaman kahat unsur P.

Hasil konfirmasi secara genotyping dan phenotyping, menunjukkan bahwa variasi alel tahan blas gen Xa7 terdapat pada akesi plasma nutfah Parekaligolara (Indica, 15141) mendemonstrasikan segregasi alel yang bersifat dominan (Tabel III.24). Di samping itu juga telah dikonfirmasi bahwa plasma nutfah IR54 memiliki alel gen Pir7. Tabel III.25 menunjukkan bahwa pola segregasi turunan IR54 lebih mendekati pola segregasi turunan Bio111, yaitu lebih bersifat tahan terhadap isolat blas CM28 dibandingkan terhadap isolat-isolat blas PH14 dan Guy11.

41


A

B

-P

-P

+P C

+P

D

-P

+P

+P

-P

Gambar III.10. Tingkat toleransi plasma nutfah padi terpilih terhadap cekaman kahat P di rumah kaca. A = keragaan tanaman pada saat fase vegetatif, B = keragaan tanaman pada saat fase generatif, C = penampilan galur NIL Pup-1, D = penampilan plasma nutfah IR54. Tabel III.24. Konfirmasi secara genotyping dan phenotyping plasma nutfah padi pembawa alel tahan blas gen Xa7 dan pola segregasi alel tahan blas gen Xa7. Uji segregasi : Parekaligolara X TN1 Phenotyping Rasio fenotipe Pop

Ras III T

P1 (P) P2 (TN1) F1 (10) F2 (100)

MT

MP

Ras IV P

T

√

MT

MP

P

√ 7 60

T

MT

√

3 19

1 7

MP

√

√ 18

Ras VIII

1 18

5 12

3 63

√ 10 96

4

Phenotyping No. Populasi/persilangan 1. 2. 3. 4.

42

P1 : Parekaligolara P2 : TN1 (F1) Parekaligolara : TN1 (14) (F2) Parekaligolara : TN1 (50)

Xa7_SNP5

Xa7_SNP11

Xa7_SNP8

T 7:7=1:1 29 : 14 = 2 : 1

T T T (100%) T (100%)

C T 6:7=1:1 37 : 15 = 2 : 1

P

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.25. Pola segregasi progeni IR54 yang lebih mendekati pola segregasi turunan Bio111, yaitu lebih bersifat tahan terhadap isolat blas CM28 dibandingkan terhadap isolat blas PH14 dan Guy11. P= Isolat CM28 Populasi

Bio110 (Pir4) Bio111 (Pir7) IR54 Kencana Bali F2 : B110/Kb (100) F2 : B111/Kb (100) F2 : IR54/Kb (100)

Isolat PH14

R063

R001

Isolat Guy11 R173

R101

P

T

P

T

P

T

P

T

0 3 4 18 0 7 13

20 17 16 2 100 93 87

0 2 1 17 6 9 7

20 18 19 3 94 91 93

0 3 5 20 3 24 27

20 17 15 0 97 76 73

0 1 1 20 6 44 13

20 19 19 0 94 56 87

G= Populasi/persilangan

SNP-Pir4 (J/I = G/C) : 35

SNP-Pir7 (J/I = G/A) : 50

P1 : Bio111 (Pir7) P2 : Bio110 (Pir4) IR54 Kencana Bali F2 : B110/Kb (100) F2 : B111/Kb (100) F2 : IR54/Kb (100)

C G C B110 : KB = G : - = 61 : 39 B111 : KB = C : - = 30 : 70 IR54 : KB = C : - = 33 : 67

A A A B110 : KB = A : - = 44 : 56 B111 : KB = A : - = 89 : 11 IR54 : KB = A : - = 76 : 44

Faktor virulensi avrBs3/PthA pada ras III, IV, VIII, dan isolat IXO93-068 menunjukkan bahwa ras III adalah ras yang dependent elicitor karena tidak membentuk PVE dan bersifat intraseluler dengan tipe RLL sebagai signal NLS-nya. Ras IV dan VIII adalah ras yang virulen aktif membentuk PVE dan bersifat intraseluler yang berturutturut bertipe RLL dan RLLP sebagai signal NLSnya. Isolat IXO93-068 adalah isolat virulen aktif membentuk PVE tetapi bersifat ekstraseluler karena tidak memiliki signal NLS. Ras IV memiliki faktor virulensi AvrBs3/PthA yang paling mirip dengan aktivitas virulensi avrXa7SacB50. Jarak genetik ras III dan isolat IXO-93068 berdekatan dengan PthXoS. Ras III bersifat dependent elicitor dan intraseluler sehingga berpotensi terinduksi oleh PVE ras HDB yang lain un-

tuk membentuk ras yang lebih virulen. Hasil analisis di atas terangkum pada Tabel III.26. Gambar III.11 menunjukkan bahwa jarak genetik terdekat tiga ras HDB, yaitu ras III, IV, VIII, dan isolat IXO-93068 adalah dengan gen avrXa7sacB50, yaitu salah satu alel gen avr untuk gen ketahanan Xa7. Di antara keempat sampel HDB di atas yang memiliki jarak genetik terdekat adalah ras IV, dengan jarak genetik 1,50 (Tabel III.26). Sedangkan jarak genetik paling jauh di antara empat sampel HDB yang dianalisis terhadap gen avrXa7sacB50 adalah ras III, yaitu sebesar 2,33 (Tabel III.26). Hal ini menunjukkan bahwa ras IV memiliki faktor virulensi AvrBs3/PthA yang paling mirip dengan aktivitas virulensi avrXa7SacB50. Sebaliknya dengan ras III memiliki aktivitas

43


Tabel III.26. Faktor virulensi avrBs3/PthA pada ras III, IV, VIII, dan isolat IXO93-068. Faktor virulensi AvrBs3/PthA. Sampel HDB PthXo4 avrXa7#38 PthXoS avrXa7sacB50 RasIII RasIV RasVIII IXO93-068

Transkrip PVE (AD Domain)

Aktivitas virulensi

Signal targetting protein (NLS Domain)

- : TGA (stop codon) + : Delesi stop codon - : TGA (stop codon) + : GCG (alanin) - : TGA (stop codon) + : GCT (alanin) + : GCG (alanin) + : GTC (valin)

RLL RLLPV -(Delesi) RLLPVL RLL RLL RLLP -(Delesi)

1,43

Dependent elicitor, intraseluler Virulen, intraseluler Avirulen Virulen, intraseluler Dependent elicitor, intraseluler Virulen, intraseluler Virulen, intraseluler Virulen, ekstraseluler

Ras III 0,68 93-068 Ras VIII

0,16

0,11 0,63 avrXa7sacB50

0,16 0,0034

PthXoS

0,52

Ras IV Gambar III.11. Analisis kekerabatan tiga ras HDB (ras III, IV, dan VIII) dan isolat IXO-93068.

virulensi paling berbeda dengan aktivitas avrXa7SacB50. Kandidat empat alel pada aksesi plasma nutfah padi yang telah diperoleh dari penelitian (2005-2009) akan dimanfaatkan untuk pembentukan galur harapan padi tahan blas dan BLB serta toleran keracunan Fe dan kahat P. Untuk mencapai tujuan itu telah dilakukan persilangan ganda dan pembentukan populasi haploid ganda seperti terlihat pada Gambar III.12.

44

PENCARIAN MARKA MOLEKULER UNTUK IDENTIFIKASI GEN PELESTARI DAN PEMULIH KESUBURAN RF4 Iswari S. Dewi, M. Yunus, Satoto, dan Ahmad Dadang Searching for Molecular Marker to Identify Rf4 Gene that Responsible to Maintainer and Restorer of Hybrid Rice. In hybrid breeding programs involving cytoplasmic male sterility (CMS) systems, restorers can be identified by using molecular marker. Rf4 is one of the fertility restorer gene for CMS-Wild Abortive (CMS-WA) system. In Indonesia this CMS-WA was used to develop hybrid rice. Markers developed were functional markers that are designed, using

LAPORAN TAHUN 2009

IR54 (Blast R & P Tol)

X

Parekaligolara (BLB R)

Bio110 (Improved Var)

X

Markuti (Fe tox tol)

F1

F1 X F1dc

Double haploid population (DHO : 220 indv)

KA

MAS Target kandidat galur harapan tahan BLB dan toleran keracunan FE untuk padi sawah tahan blas dan toleran kahat P untuk padi gogo Gambar III.12. Skema silang ganda pembentukan galur harapan padi tahan penyakit blas dan HDB serta toleran keracunan besi dan kahat P.

Primer3 programme, from full length sequence of Rf4 gene. Then five PCR primers (Forward/F and Reverse/R) i.e. Rf4-1F/R (277 bp), Rf4-2F/R (185 bp), Rf4-3-F/R (378 bp), Rf4-4-F/R (733 bp), and Rf4-5-F/R (993 bp) were studied using CMS IR68885A and its maintainer IR68885B, and also IR64 as control. The results showed that only Rf4-2-F/R and Rf-4-4-F/R primers gave designated size of DNA fragments that can be develop further to be molecular marker candidates for Rf4 gene.

Aplikasi marka molekuler untuk identifikasi gen pemulih kesuburan (gen Rf) sangat diperlukan untuk mempercepat seleksi galur-galur pemulih kesuburan yang akan digunakan dalam perakitan padi hibrida. Gen Rf4 merupakan gen pemulih kesuburan untuk sistem CMS-WA yang banyak digunakan dalam pengembangan padi hibrida di Indonesia. Dari penelusuran di Genebank, sekuen gen ini sudah tersedia dengan kode aksesi DQ858156 yang panjangnya 2094 pasang basa (base pair/bp). Berdasarkan sekuen ini, maka dapat di-

kembangkan marka molekuler fungsional untuk gen Rf4 di mana program Primer3 digunakan dalam perancangan primer untuk marka molekuler ini. Sebagai hasilnya, sebanyak lima pasang primer yang masingmasing terdiri dari primer forward (F) dan reverse (R) dirancang untuk meliputi sekuen gen Rf4 tersebut. Kelima pasang primer tersebut, yaitu Rf4-1F/R (277 bp), Rf4-2-F/R (185 bp), Rf4-3-F/R (378 bp), Rf44-F/R (733 bp), dan Rf4-5-F/R (993 bp). Hasil analisis fragmen DNA gen Rf4 dengan menggunakan kelima pasang primer yang telah dirancang tersebut menunjukkan bahwa dua pasang primer, yaitu Rf4-2-F/R dan Rf-4-4-F/R berhasil membentuk fragmen DNA yang dapat dikembangkan untuk menjadi kandidat marka molekuler gen Rf4. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Aplikasi Kultur Antera dan Pencarian Satu Marka Molekuler Fungsional Rf4 untuk

45


Membentuk Satu Galur Pelestari dan Pemulih Kesuburan dari CMS-WA. Pada analisis dengan menggunakan pasangan primer Rf4-2-F/R dihasilkan dua ukuran fragmen, yaitu yang berukuran sekitar 450 bp dan 185 bp (Gambar III.13). Berdasarkan besar ukuran fragmen DNA yang diharapkan dari program perancangan pasangan primer ini, yaitu sebesar 185 bp, maka ukuran ini merupakan ukuran fragmen DNA yang akan digunakan dalam tahap selanjutnya untuk analisis kandidat marka molekuler. Fragmen DNA dengan ukuran 450 bp diduga merupakan fragmen tambahan yang memang biasa terjadi dalam analisis marka molekuler. Hal ini terjadi karena terjadinya kemungkinan kesamaan sekuen antara bagian genom padi dengan ukuran panjang yang berbeda. Dengan demikian fragmen DNA berukuran 450 bp tersebut tidak akan digunakan sebagai kandidat marka untuk gen Rf4.

Sementara itu dari 28 nomor galur pemulih kesuburan yang dianalisis, 11 nomor menghasilkan fragmen DNA berukuran 185 bp, sedangkan sisanya tidak menghasilkan fragmen DNA dengan ukuran tersebut. Berdasarkan sifat kemunculannya, maka marka ini bersifat dominan, yaitu dapat menghasilkan fragmen DNA di satu nomor tanaman tapi tidak menghasilkan di nomor yang lainnya. Pasangan primer ini selanjutnya dapat digunakan langsung untuk tahap pengujian sebagai kandidat marka fungsional gen Rf4 dengan populasi tanaman yang sesuai karena menghasilkan polimorfisme antara nomor-nomor tanaman, khususnya antara galur mandul jantan dan pelestari terhadap beberapa nomor galur pemulih kesuburan, meskipun bersifat dominan. Pada analisis menggunakan pasangan primer Rf-4-4-F/R hanya dihasilkan satu fragmen DNA dengan ukuran 378 bp, baik untuk galur mandul jantan, pelestari, maupun pemulih kesuburan sebagaimana ter-

M 100 bp R 33 R 35 R 36 C1A C1B IR64

450 bp 185 bp

R33 = BP1028F, R35 = BP1024F, R36 = BP10214F-1, C1A/B = IR68885A/B Gambar III.13. Hasil analisis menggunakan pasangan primer Rf-4-2-F/R pada padi.

46

LAPORAN TAHUN 2009

lihat pada Gambar III.14. Dengan hanya menghasilkan satu fragmen berukuran sama untuk semua nomor galur uji atau disebut monomorfik, maka pasangan primer ini tidak dapat digunakan langsung untuk tahap pengujian sebagai kandidat marka fungsional bagi gen Rf4 sebagaimana pasangan primer Rf-4-2-F/R yang sebelumnya. Untuk itu, salah satu langkah alternatif yang bisa dilakukan ke depan untuk menghasilkan polimorfisme terhadap fragmen dengan ukuran yang sama seperti ini adalah menggunakan metode Cleaved Amplification Polimorphic Sequence (CAPS). Berdasarkan metode ini diharapkan terdapat situs pengenalan dari salah satu enzim restriksi yang dapat menghasilkan fragmen hasil pemotongan dengan ukuran yang berbeda atau polimorfik antar nomor-nomor galur yang diuji.

PERAKITAN TANAMAN PADI TRANSGENIK BC3F2 EFISIEN DALAM PENGGUNAAN PUPUK N DAN F1 EFISIEN N DAN P Sustiprijatno, Ida Hanarida, Masdiar Bustamam, Tasliah, dan Joko Prasetiyono Development of Transgenic Rice BC3F2 Efficient in using Nitrogen and F1 Effi-cient in using Nitrogen and Phosphor. In the rice field, N applied was loss 70-30%, while P is almost always deficience, since P available in the soil is limited. In 2009, a nitrite transporter gene, CsNitr1-L, that previously been introduced into Ciherang variety was introgressed into Situbagendit variety containing the Pup1 gene. The objective of this study was to obatain F1 plants showing N-use efficiency and absorb Pavailable. Previously, Ciherang that harbouring CsNitr1-L was examined the expression level both phenotypic and molecular. The treatment was carried out in Biosafety Containment and -1 used vary N-urea dosages, 100 N kg.ha have more weight yield, tillers number and N absorption efficiency compared with non transgenic rice. According to RT PCR expression showing -1 that transgenic rice with 0 N kg.ha have high level expression than fertilizing with 100, 200

R 33 R 35 R 36 C1A C1B IR64 M 100 bp

378 bp

R33 = BP1028F, R35 = BP1024F, R36 = BP10214F-1, C1A/B = IR68885A/B Gambar III.14. Hasil analisis menggunakan pasangan primer Rf-4-4-F/R pada padi.

47


-1

and 300 N kg.ha , respectively. In contrast, it has four times compare than non transgenic rice. Transgenic rice with have high level expression was crossed with Situbagendit, and it has obtained F1 generation.

nya defisiensi fosfor, sehingga diperlukan pemupukan eksternal. Gen Pup1 mampu meningkatkan pengikatan fosor, sehingga dapat digunakan sebagai sumber hara.

Unsur N dan P sangat dibutuhkan dalam jumlah besar dalam meningkatkan produksi padi. Namun dalam aplikasi di lapang, pemupukan N mengalami kehilangan sebesar 30-70%, sedangkan dalam pemupukan P mengalami defisiensi. Adanya inefisiensi ini menyebabkan tanaman padi membutuhkan jumlah hara N dan P lebih banyak, sehingga dapat mengakibatkan biaya produksi menjadi tinggi.

Penelitian ini bertujuan mendapatkan tanaman padi yang efisien dalam penyerapan N dan P. Metode yang digunakan adalah melalui persilangan antara padi Ciherang transgenik yang membawa gen transporter nitrit (CsNitr1-L) dan padi Situbagendit yang mengandung gen Pup1. Pada tahun 2009 bertujuan untuk mendapatkan turunan F1 hasil persilangan padi transgenik Ciherang pembawa CsNitr1-L dan Situbagendit yang mengandung Pup1.

Adanya aktivitas mikroba di tanah menyebabkan pupuk N-urea sebagian ditransformasi menjadi nitrat. Sumber N-nitrat yang melimpah di tanah tidak banyak diserap oleh tanaman padi karena nitrat yang diserap dikonversi menjadi nitrit yang bersifat racun oleh enzim Nitrat Reduktase dalam alur asimilasi nitrat. Gen transporter nitrit yang telah diisolasi dari tanaman mentimun (CsNitr1-L) dapat menyerap sejumlah nitrat yang sebelumnya tidak diserap oleh tanaman padi. Gen CsNitr1-L dapat mentoleransi akumulasi senyawa nitrit melalui mekanisme transfer nitrit dari sitosol menuju kloroplas. Nitrit yang berada di kloroplas diubah menjadi amonium oleh enzim Nitrit Reduktase dan digunakan sebagai bahan pembentukan asam amino. Unsur hara lain yang sangat dibutuhkan oleh tanaman tetapi jumlahnya tidak berlimpah adalah fosfor (P). P total dalam permukaan tanah bervariasi di antara 0,005 dan 0,15%, tetapi tidak semua bisa dimanfaatkan oleh tanaman karena faktor-faktor tanah itu sendiri. Hal ini menyebabkab ada-

48

Sebelum dilakukan persilangan telah dilakukan uji ekspresi penotipik dan molekuler terhadap padi BC3F2 Ciherang yang positif mengandung gen CsNitr1-L. Tanaman yang positif adalah hasil seleksi ketahanan terhadap perendaman KNO2 20 mM (Gambar III.15) dan adanya pita hasil amplifikasi DN dengan mesin PCR (Gambar III.16) Hasil uji fenotipik menunjukkan dosis pemupukan N setara 100 kg/ha padi transgenik mempunyai bobot gabah lebih tinggi (Gambar III.17) dan efisiensi serapan N per rumpun lebih besar (Gambar III.18) dibandingkan dengan tanaman padi non transgenik. Analisis ekspresi gen CsNitr1-L menggunakan RT PCR menunjukkan bahwa padi Ciherang transgenik mengandung gen CsNitr1-L pada dosis 0 kg/ha mempunyai tingkat ekspresi gen CsNitr1-L lebih besar dibandingkan dengan dosis 100, 200 dan 300 kg/ha dan mempunyai tingkat ekspresi empat kali dibandingkan dengan padi

LAPORAN TAHUN 2009

A

B

C

Gambar III.15. Seleksi padi transgenik pada medium yang mengandung KNO2 20 mM. A = Ciherang non transgenik dalam air; B = Ciherang non transgenik dalam KNO2, C = Ciherang transgenik dalam KNO2. M

M

500 bP

Bobot gabah kering (g/rumpun)

Gambar III.16. Seleksi molekuler dengan amplifikasi PCR. K+ = hasil amplifikasi plasmid yang diduga mengandung gen CsNitr1-L, No. 60-61 = Ciherang non transgenik, M = marka 1 Kb Ladder. 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Transgenik Nontransgenik

a

a b

a b

100 200 Dosis pupuk urea (kg/ha)

300

b a b

0

Gambar III.17. Bobot gabah per rumpun Ciherang transgenik dan Ciherang non transgenik pada perlakuan N0, N100, N200, dan N300.

ciherang non transgenik pada semua dosis pemupukan N. Namun demikian, pada dosis 100, 200, dan 300 kg/ha di antara padi transgenik mempunyai ekpresi yang tidak

signifikan. Padi Ciherang transgenik yang mempunyai ekspresi kuat dijadikan tetua untuk disilangkan dengan padi varietas Situbagendit yang mengandung gen Pup1.

49


Efisiensi serapan N (%)

40

Transgenik Non transgenik

35 30 25 20 15 10 5 0

100

200 Dosis pupuk urea

300

Gambar III.18. Efisiensi serapan N Ciherang transgenik dan Ciherang non transgenik pada perlakuan N0, N100, N200, dan N300.

PERAKITAN TANAMAN PADI TRANSGENIK F1 TOLERAN KEKERINGAN DAN TAHAN BLAS HASIL PERSILANGAN NIPPONBAREOsDREB1A X NIPPONBARE-OsWRKY76 Tri J. Santoso, Aniversari Apriana, Atmitri Sisharmini, Tasliah, Kurniawan R. Trijatmiko, Ida H. Soemantri, dan Sugiono Moeljopawiro Development of F1 Rice Transgenic Plant Tolerant to Drought and Resistant to Blast Derived from Nipponbare-OsDREB1A and Nipponbare-OsWRKY76 Crossed. The area affected by drought rice showed a tendency to rise during the last twenty years. Drought has significant impact on the production of rice plants. Attack of blast disease caused by the fungus Magnaporthe grisea causes significant yield losses in rice cultivation. In the generative phase of blast attacks can reduce yield was 9.639%. Heavy attack, especially in the generative phase can lead to “puso” or fail to harvest. Blast disease is a major disease on upland rice and lowland rice, but the last few years the blast disease also began attacking rice in irrigated lowlands. The approach has been widely used to develop the rice plants tolerant to drought and resistant to blast disease is through backcross technique from cultivar containing the resistance genes into cultivars that have high economic

50

value, such as Ciherang. Classical breeding approaches need to be complemented with a transgenic approach, since the classical approach for the development of high yielding and drought tolerance varieties have not shown a satisfactory output. In this research, genetic engineering strategy and backcrossing approach were used. Research in the FY 2009 includes two activities, namely: (1) development of transgenic lines of elite varieties containing the overexpression constructs of transcription factor genes OsDREB1A and OsWRKY76, and (2) introgression of constructs 35S::OsWRKY76 and 35S::OsDREB1A from Nipponbare transgenic rice to Indonesian elite varieties through back crossing. The longterm objective of this research is to produce transgenic elite rice varieties tolerant to drought, resistant to blast disease, and having high productivity. The results showed that the research has been produced putative transgenic transformants of elite rice varieties that are Ciherang, Code, Bio-110, Inpari-6 and Situ Bagendit but the number of transformants was still very small when compared with control plants (Nipponbare). Molecular testing in putative transgenic plants has indicated the integration of genes of interest into the plant genome of Nipponbare. Meanwhile, drought tolerance screening of 8 lines (37 plants) of transgenic rice Nip-OsDREB1A produced 10

LAPORAN TAHUN 2009

plants from 5 lines that are tolerant to drought. Blast disease resistance testing of 5 lines (54 plants) of transgenic rice Nip-OsWRKY76 produced 25 plants with resistant categories. Crosses between transgenic rice lines tolerant to drought (Nip-OsDREB1A) and resistance to blast (Nip-Os-WRKY76) has produced F1-OsDREB1A OsWRKY76 plants that will be used for further testing.

Kekeringan dan serangan penyakit blas yang disebabkan oleh jamur Magnaporthe grisea menyebabkan kehilangan hasil yang nyata pada budidaya padi. Penggunaan teknik rekayasa genetik untuk perbaikan sifat yang kompleks seperti toleransi kekeringan dan tahan penyakit blas melalui pendekatan over-ekspresi gen memberikan peluang yang sangat besar untuk merakit tanaman toleran atau tahan. Dengan pendekatan ini, satu gen yang menyandikan protein faktor transkripsi dapat mengaktifkan ekspresi dari puluhan gen yang menyandi protein-protein yang dibutuhkan tanaman untuk bertahan hidup selama kondisi cekaman abiotik maupun biotik. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Molekuler dan rumah kaca, BBBiogen. Tujuan akhir dari penelitian adalah untuk menghasilkan padi varietas elit transgenik yang toleran kekeringan, tahan penyakit blas, dan produktivitas tinggi. Tujuan penelitian 2009, yaitu untuk pengembangan galur-galur transgenik varietas elit yang mengandung konstruk over-ekspresi gen faktor transkripsi OsWRKY76 dan OsDREB1A, dan introgresi konstruk 35S::OsWRKY76 dan 35S::OsDREB1A dari Nipponbare transgenik ke varietas elit padi Indonesia melalui silang balik pengem-

bangan galur-galur transgenik varietas elit padi Indonesia yang mengandung konstruk over-ekspresi gen faktor transkripsi OsWRKY76 dan OsDREB1A melalui transformasi. Varietas elit yang digunakan untuk transformasi genetik adalah Situbagendit, Code, Ciherang dan IR64. Selain empat varietas tersebut, transformasi dengan gen OsDREB1A juga dilakukan pada varietas Bio110, Inpari-6, dan Nipponbare sebagai kontrol. Proses transformasi genetik padi dari penyiapan eksplan sampai penanaman tunas pada perakaran dalam botol kultur disajikan pada Gambar III.19. Hasil transformasi menunjukkan bahwa dari sejumlah varietas yang ditransformasi telah berhasil diperoleh kalus-kalus yang lolos seleksi dengan jumlah berkisar antara 10,1-28,6% (Tabel III.27). Pada varietas kontrol (Nipponbare), kalus-kalus yang terseleksi dapat mencapai 85,6%. Kalus yang terseleksi dari semua varietas yang digunakan juga mampu membentuk spot hijau dengan kisaran antara 1,3-11,9%, meskipun jumlahnya masih jauh lebih rendah dibandingkan dengan kontrol yang dapat mencapai 56,3% (Tabel III.27). Persentase pembentukan tunas dari varietas yang digunakan masih relatif rendah dan hanya berkisar antara 0,11-3,7% (Tabel III.27). Varietas padi Indica, Inpari-6, merupakan varietas yang paling kompeten diregenerasikan menjadi tunas setelah ditransformasi. Tunas-tunas transforman paling banyak diperoleh dari varietas Inpari-6 dengan jumlah galur independen yang dihasilkan sebanyak 16 galur. Pada varietas kontrol (Nipponbare), galur-galur independen yang diperoleh dapat mencapai 56 galur (39,2%). Dari hasil penelitian ini, dapat

51


diindikasikan bahwa efisiensi transformasi genetik padi masih rendah. Pada penelitian ini, varietas elit yang digunakan untuk transformasi genetik termasuk ke dalam kelompok padi Indica, sementara varietas kontrol, yaitu Nipponbare yang digunakan merupakan padi kelompok Japonica. Berdasarkan kenyataan ini, kemudahan transformasi genetik antara padi Japonica dan A

Indica sangat berbeda. Dari data yang diperoleh (Tabel III.27), efisiensi transformasi pada padi Japonica jauh lebih tinggi dibandingkan dengan padi-padi Indica. Dengan demikian, sistem regenerasi yang optimal dan sesuai untuk genotipe-genotipe tertentu merupakan syarat mutlak untuk keberhasilan transformasi yang dilakukan.

B

D

C

E

Gambar III.19. Proses transfromasi genetik padi dari penyiapan eksplan sampai penanaman tunas pada media perakaran dalam botol kultur. A = eksplan immature embrio, B = kalus yang tumbuh dari immature embrio, C = spot hijau dari kalus terseleksi di media regenerasi, D = tunas putatif transgenik, E = planlet putatif transgenik di media perakaran. Tabel III.27. Hasil transformasi immature embrio pada beberapa varietas padi Indica dengan menggunakan gen OsWRKY76 dan OsDREB1A. Gen

Varietas

OsWRKY76

Situbagendit Code Ciherang IR64 Situbagendit Code Ciherang IR64 Bio-110 Inpari-6 Nipponbare

OsDREB1A

Jumlah eksplan

Jumlah eksplan terseleksi

Jumlah eksplan dengan spot hijau

Jumlah galur independen

387 688 927 224 47 432 251 239 198 437 167

84 (21,7) 142 (20,6) 114 (12,3) 64 (28,6) 10 (21,3) 118 (27,3) 59 (23,5) 24 (10,1) 29 (14,6) 83 (18,9) 143 (85,6)

17 (4,4) 68 (9,9) 12 (1,3) 10 (4,5) 1 (2,1) 48 (11,1) 7 (2,8) 3 (1,3) 5 (2,5) 52 (11,9) 94 (56,3)

1 (0,26) 1 (0,15) 1 (0,11) 0 1 (2,13) 1 (0,23) 1 (0,39) 0 1 (0,51) 16 (3,7) 56 (39,2)

Angka dalam kurung merupakan persentase.

52

LAPORAN TAHUN 2009

Padi varietas elit Indonesia kebanyakan dari golongan subspecies Indica, yang biasanya bersifat rekalsitran terhadap kultur jaringan. Oleh karena itu, perbaikan sistem regenerasi, terutama regenerasi setelah dilakukan transformasi masih sangat intensif dilakukan. Beberapa modifikasi yang telah dilakukan adalah dengan penggunaan eksplan embrio yang bersifat embriogenik dan perbaikan media kultur. Pada analisis molekuler awal di mana analisis lebih diarahkan untuk optimasi teknik analisis molekuler, galur-galur transforman dari varietas Nipponbare dianalisis PCR menggunakan sepasang primer untuk gen ketahanan antibiotik higromisin (hptII). Hasil analisis PCR menunjukkan bahwa dari 10 galur transforman independen Nipponbare terdapat beberapa transforman yang positif membawa gen ketahanan antibiotik hptII (Gambar III.20). Pendekatan Introgresi konstruk 35S::OsWRKY76 dan 35S::OsDREB1A dari Nipponbare transgenik ke varietas elit padi Indonesia melalui silang balik dilakukan untuk memperoleh padi Indica toleran M

A

P

NT

kekeringan dan tahan terhadap penyakit blas adalah persilangan antara padi NipOsDREB1A (padi Nipponbare transgenik T1 yang membawa gen OsDREB1A) dan NipOsWRKY76 (padi Nipponbare transgenik generasi T2 dengan gen OsWRKY76). Sebelum disilangkan untuk menggabungkan gen OsDREB1A dan OsWRKY76, galur-galur hasil transformasi yang telah diperoleh diseleksi toleransinya terhadap kekeringan dan ketahanannya terhadap penyakit blas. Hasil pengujian toleransi kekeringan galur-galur Nip-OsDREB1A di Fasilitas Uji Terbatas (FUT) menunjukkan bahwa dari delapan galur yang diuji, terdapat lima galur yang toleran terhadap kekeringan (Tabel III.28). Toleransi kekeringan ditunjukkan dengan daun yang tidak menggulung dan kemampuan recovery tanaman setelah diperlakukan pada kondisi kekeringan (tidak disiram) selama 5 hari. Dari lima galur yang toleran terhadap kekeringan, dipilih dua galur yang paling toleran untuk materi persilangan, yaitu galur 4D dan 5D.

Transforman T0

M

Gen hptII

M = marker 1 kb ladder, A = air, P = plasmid, NT = non transgenik, Transforman T0 = tanaman putatif transgenik generasi T0. Gambar III.20. Hasil analisis PCR pada 10 tanaman transforman varietas Nipponbare menggunakan primer spesifik untuk gen hptII.

53


Hasil seleksi ketahanan galur-galur padi transgenik Nip-OsWRKY76 generasi T2 terhadap penyakit blas isolat 173 disajikan pada Tabel III.29. Galur-galur yang diuji ini merupakan galur yang telah terpilih berdasarkan hasil seleksi pada tahun sebelumnya (generasi T1). Dari hasil seleksi menunjukkan bahwa dari lima galur tanaman padi transgenik (54 tanaman) yang diuji, terdapat 25 tanaman yang menunjukkan kategori tingkat ketahanan sangat tahan (Tabel III.29). Dari 25 tanaman tersebut kemudian dipilih 10 tanaman yang menunjukkan vigor dan penampilan tanaman yang bagus untuk digunakan sebagai materi persilangan. Galur-galur tanaman padi transgenik hasil seleksi terhadap toleran kekeringan

(2 galur) dan ketahanan terhadap penyakit blas (5 galur) selanjutnya disilangkan. Persilangan kedua tetua tersebut telah menghasilkan total 290 benih F1 (Tabel III.30). Dari 290 benih tanaman F1 tersebut selanjutnya diambil sebanyak 55 benih secara acak untuk ditanam kembali dan digunakan sebagai materi persilangan antara F1OsDREB1A-OsWRKY76 dengan Ciherang dan Situbagendit. Persilangan untuk mengintroduksikan gen OsDREB1A dan OsWRKY dari tanaman F1 Nip-OsDREB1A-OsWRKY76 ke varietas Ciherang dan Situbagendit telah dilaksanakan di rumah kaca dan menghasilkan benih F1-Cih-OsDREB1A-OsWRKY76 dan F1-SB-OsDREB1A-OsWRKY76 yang selanjutnya akan disilangbalikkan dengan tetua recurrent (Ciherang atau Situ Bagen-

Tabel III.28. Hasil uji kekeringan pada galur-galur Nip-OsDREB1A generasi T1 dengan menggunakan metode Oh et al. (2005). Varietas/galur Cabacu IR20 Nipponbare Galur-4D Galur-5D Galur-6D Galur-8D Galur-10D Galur-11D Galur-12D Galur-14D

Jumlah tanaman 12 12 12 3 15 2 1 3 3 8 2

Penampilan daun pada 5 hsp

Kemampuan recoveri

Menggulung dan lunglai Menggulung, lunglai, layu dan rebah Menggulung, lunglai, layu dan rebah Sedikit menggulung, tidak layu Menggulung, tidak layu Menggulung, layu Menggulung, tidak layu Menggulung,layu Menggulung, layu Menggulung, sedkit layu Menggulung, layu

Tidak bisa Tidak bisa Tidak bisa Bisa Bisa Tidak bisa Bisa Tidak bisa Tidak bisa Bisa Bisa

Jumlah tanaman toleran 0 0 0 2 4 0 1 0 0 2 1

Tabel III.29. Hasil uji ketahanan galur-galur Nip-OsWRKY76 generasi T2 terhadap penyakit blas isolat 173. Varietas/galur

Jumlah tanaman

Skor

Kencana Bali CT Nipponbare Galur-1 (1.1-1) Galur-2 (1.1-2) Galur-3 (1.1-3) Galur-4 (37.1) Galur-5 (37.2)

13 38 35 4 13 12 7 18

9 1-3 5-7 0 0-3 0-3 3-7 0-7

54

Tingkat ketahanan Sangat peka Tahan Moderat Sangat tahan Sangat tahan-tahan Sangat tahan-tahan Tahan-moderat Sangat tahan-moderat

Jumlah individu dengan kategori sangat tahan 0 0 0 4 11 8 0 2

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.30. Hasil persilangan tanaman padi transgenik Nip-OsWRKY76 tahan terhadap blas dengan tanaman padi transgenik Nip-OsDREB1A toleran kekeringan. Persilangan

Jumlah benih F1

Jumlah benih F1 yang ditanam untuk materi persilangan

38 33 12 56 35 30 35 27 10 14

17 12 17 9

290

55

4D x WB1(1) 4D x WB1(2) 4D x WB1(3) 4D x WB37(1) 4D x WB37(2) 5D x WB1(1) 5D x WB1(2) 5D x WB1(3) 5D x WB37(1) 5D x WB37(2) Jumlah

dit) untuk pengembangan galur-galur toleran kekeringan dan tahan penyakit blas. ISOLASI DAN INTRODUKSI GEN OsCKX2 PADA PADI CODE, CIHERANG, DODOKAN, DAN INPARI-6 Toto Hadiarto, Aniversari Apriana, Ahmad Dadang, dan Wening Enggarini Genetic Manipulation to Obtain Inbreed Rice Varieties with High Productivity and Early Maturity. The production of rice which is staple food for most Indonesian people needs to meet the demand consumption. One way to implement this is by formation of new rice variety which owns characteristics of high productivity and early maturity. With the available wide range of Indonesian elite rice varieties and genes that have known function in controling the productivity and maturity, the creation of transgenic rice that has high productivity and early maturity is not impossible. In this research we obtained the fragments of antisense OsCKX2 and Hd6 genes in the experiment of gene construction. At the moment, the fragment is being cloned into plasmid pCAMBIA 1301. The results of the experiments of regeneration optimation is the formation of shoots from early embryo of Inpari-6 using the regeneration media of R1 and R2 and

shoots were obtained from NBH medium. The transformation optimation results in putative transgenic rice from Inpari-6 (13 plants) and Inpari-1 (1 plant). PCR was then performed to verify the presence of marker gene hpt. The result shows that 11 plants contain the gene.

Pembentukan varietas padi baru yang memiliki produktivitas tinggi dan umur genjah dapat menunjang peningkatan produksi beras nasional. Penggunaan varietas elit populer Indonesia yang tersedia dan juga ketersedian gen-gen yang sudah diketahui memiliki peran dalam peningkatan produktivitas dan pengaruh umur, dapat dirakit varietas transgenik dengan tujuan di atas. Penelitian yang merupakan penelitian awal untuk merakit tanaman padi transgenik dengan produktivitas 7 t/ha dan berumur 90 hari ini terdiri dari tiga kegiatan. Tiga kegiatan tersebut adalah (1) konstruksi antisense gen OsCKX2 dan gen Hd6; (2) optimasi sistem regenerasi padi varietas elit-populer Indonesia; dan (3) optimasi sistem transformasi padi varietas elitpopuler Indonesia.

55


Varietas yang diuji pada kegiatan ini adalah Code, Ciherang, Dodokan, dan Inpari. Hasil dari kegiatan optimasi regenerasi adalah kalus dari embrio belum masak pada varietas Inpari-6 yang telah berhasil membentuk tunas pada media regenerasi R1 maupun R2 dari kalus yang berasal dari media NBH (Gambar III.22, Tabel III.31, dan Tabel III.32).

Dua gen yang dipilih untuk penelitian ini adalah gen OsCKX2 dan gen Hd6. Gen OsCKX2 adalah gen yang meregulasi jumlah bunga. Ekspresi antisense OsCKX2 menunjukkan peningkatan jumlah bunga. Sehingga jumlah bulir padi bisa meningkat pada tanaman transgenik. Gen Hd6 berperan dalam meningkatkan umur pembungaan pada kondisi alamiah. Ekspresi antisense gen ini akan menggagalkan aktivitas CK2 yang dikode oleh gen Hd6. Sehingga, fungsinya yang mengontrol peningkatan umur berbunga dihilangkan.

Optimasi transformasi telah dilakukan dengan menggunakan eksplan embrio muda padi varietas elit Indonesia Inpari-1, Dodokan, dan Inpari-6. Plasmid yang digunakan adalah pCAMBIA 1301 dengan gen penanda, hpt yang merupakan gen ketahanan terhadap antibiotik higromisin. Optimasi transformasi dilakukan dengan menggunakan dua macam media ko-kultivasi (A1HCo100 (K1) dan A2HCo200 (K2) (Tabel III.33 dan Gambar III.23).

Penelitian ini diawali dengan mendesain primer spesifik untuk antisense gen OsCKX2 dan gen Hd6. Primer spesifik ini kemudian digunakan untuk mengisolasi fragmen antisense dari gen-gen tersebut. Dalam kegiantan konstruksi ini telah diperoleh fragmen antisense gen OsCKX2 dan Hd6 dengan ukuran 930 bp dan 1300 bp, secara berurutan (Gambar III.21A dan Gambar III.21B).

M

1

Uji molekuler dengan PCR untuk memastikan bahwa tanaman putatif transgenik yang telah tumbuh mengandung gen

2

M 930 bp

A

C-

1

2 1300 bp

B

Gambar III.21. Hasil PCR untuk isolasi fragmen DNA antisense gen Hd6 dan OsCKX2 dengan menggunakan template DNA padi varietas Nipponbare. Gambar 1A: kolom M adalah marker DNA 100 bp; kolom 1 adalah DNA Nipponbare dengan primer antisense Hd6; kolom 2 adalah DNA Nipponbare dengan primer antisense OsCKX2. Gambar 1B: M adalah marker 100 bp; C- adalah kontrol negatif; 1 adalah hasil dengan menggunakan 1 µl DNA kromosom padi dan 2 adalah hasil PCR dengan menggunakan 2 µl DNA kromosom padi.

56

LAPORAN TAHUN 2009

A

B

C

A = NBH, B = NBH-M, C = hasil regenerasi kalus yang berasal dari media NBH di media R1 (atas) dan R2 (bawah). Gambar III.22. Hasil induksi kalus embrio belum masak Inpari-6 di media induksi kalus. Tabel III.31. Jumlah dan deskripsi kalus padi pada dua macam media induksi kalus. Media induksi kalus

Varietas

Jumlah eksplan

NBH

Dodokan Inpari-6 Dodokan Inpari-6

130 117 130 122

NBH-M

Jumlah kalus

Deskripsi

118 (90,8) Kalus kompak, warna putih kekuningan, mengkilap 109 (93,2) 112 (86,2) Kalus kompak, warna putih kekuningan, ukuran relatif 88 (72,1) lebih besar bila dibandingkan dengan kalus di media NBH

Angka di dalam kurung menunjukkan persentase kalus yang terbentuk dari embrio padi yang belum masak. Tabel III.32. Jumlah kalus, kalus dengan spot hijau, dan kalus padi yang beregenerasi pada dua macam media regenerasi. Varietas Dodokan

Inpari-6

Media regenerasi Asal kalus R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2

Jumlah kalus

Jumlah kalus spot hijau

Jumlah kalus beregenerasi

Jumlah tanaman hijau

59 58 57 55 58 51 46 42

58 (98,3) 28 (48,3) 52 (91,2) 22 (40,0) 46 (79,3) 31 (60,8) 34 (73,9) 16 (38,1)

8 (13,8) 2 (3,9) -

11 2 -

NBH NBH-M NBH NBH-M

Angka di dalam kurung menunjukkan persentase kalus yang dapat membentuk spot hijau dan beregenerasi menjadi tunas.

penanda (hpt) hasil transformasi telah dilaksanakan. Hasil dari uji molekuler tersebut dapat dilihat pada Gambar III.24. Hasil uji molekuler yang dilakukan terhadap 11 tanaman T0 hasil transformasi menunjuk-

kan bahwa semua tanaman yang diuji mengandung gen penanda hpt. Dari sini dapat disimpulkan bahwa efisiensi transformasi dan seleksi yang telah dilakukan adalah sangat baik.

57


Tabel III.33. Hasil optimasi transformasi embrio belum masak padi varietas Dodokan dan Inpari-6. Media ko-kultivasi Varietas A1HCo100 (K1) A2HCo200 (K2)

Jumlah eksplan

Jumlah kalus lolos seleksi

94 170 241 306 218

90 (95,7) 151 (88,8) 200 (83) 120 (39,2) 92 (42,2)

Inpari-1 Inpari-6 Dodokan Inpari-6 Dodokan

Jumlah kalus di Jumlah Jumlah media kalus kalus yang regenerasi spot hijau beregenerasi 48 (51) 32 (18,8) 14 (5,8) 27 (8,8) 15 (6,9)

23 (24,5) 20 (11,8) 8 (3,3) 11 (3,6) -

1 (1,06) 6 (3,6) 2 (0,65) -

Jumlah tanaman 1 10 3 -

Angka dalam kurung menunjukkan persentase. A

B

C

Gambar III.23. Perkembangan kalus pada tahapan transformasi. A = embrio belum masak saat di media kokultivasi, B = kalus di media seleksi, C = kalus yang berhasil beregenerasi menjadi planlet M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

hpt

Gambar III.24. Uji molekuler terhadap 11 tanaman T0 hasil transformasi padi.

PEMETAAN GENETIK MARKA SSR PADA DELAPAN KROMOSOM DAN UJI TOLERANSI FAMILI F2:4 DARI POPULASI B3462 X B3293 TERHADAP KERACUNAN ALUMINIUM PADA KEDELAI I Made Tasma, Ahmad Warsun, Dani Satyawan, M. Yunus, Saptowo J. Pardal, Slamet, Asadi, dan G.M. Subiksa Mapping of SSR Marker on Eight Chromosomes and Testing the Tolerant of F2:4 Family of B3462 x B3293 Population to Aluminumtoxicity in Soybean. Aluminum toxicity is one of the main contrains for cultivating soybean in acid

58

soils. Genetic mapping of SSR markers is one step for detecting aluminum-toxicity tolerant QTLs in soybean. Another step is to phenotype the same population at various aluminum-toxicity environments. Both data then be analyzed together to detect Al-toxicity QTLs. The objective of this study was to map SSR markers in eight soybean chromosomes. Genetic map was constructed based on segregation data of an F2 population B3462 x B3293. The F2 population was developed by crossing the Al-tolerant parent B3462 and the Al-sensitive parent B3293. Genomic DNA of 100 progeny was isolated using the method of Keim et al. (1988). Parental screen was done to obtain markers showing

LAPORAN TAHUN 2009

polymorphism in the parents. The polymorphic markers were used to PCR amplify the F2 progeny DNA. PCR products were separated using 4-5% agarose as well as 5% polyacrylamide gels using 0.5XTBE buffer. A Chi-square test was done to determine the segregation pattern of each SSR marker. The null hypothesis of the tests was that progeny segregated in a 1 : 2 : 1 ratio. Genetic map was constructed using a MAPMAKER/EXP3.0. Results showed that 125 markers were polymorphics in the parents and were segregated in the F2 population. The markers segregated in a 1 : 2 : 1 ratio indicating that the markers used segregated in a Mendelian fashion. Only six markers did not follow the 1 : 2 : 1 ratio. One hundred and twenty SSR markers were mapped in eight soybean chromosomes. These include 19 markers in chromosome A2, 9 in B1, 15 (C2), 17 (F), 10 (G), 24 (J), 16 (L), and 10 (N). Total genetic map covered was 1,194.8 cM with average map distance between two adjacent markers of 10.7 cM. Further SSR marker enrichment is necessary to fill in the gaps of several chromosome regions and to lower the average map distances to approach 5 cM. Genetic map presented in this study should be useful for detecting Al-toxicity tolerant QTLs of soybean.

Keracunan Al merupakan salah satu kendala utama dalam budi daya kedelai pada lahan masam. Skrining tanaman kedelai untuk sifat toleran keracunan Al di lapang sering sulit memperoleh hasil yang akurat karena keragaman tanah masam yang cukup tinggi. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP berjudul Marka Molekuler Ketahanan Tanaman Kedelai terhadap Keracunan Al yang bertujuan untuk memetakan marka SSR pada delapan kromosom kedelai menggunakan populasi B3462 x B3293 dan menguji keragaan famili F2:4 dari populasi tersebut di lahan masam Cigudeg, Jawa Barat.

Reaksi PCR dilakukan menggunakan metode Akkaya et al. (1995) menggunakan RBC Taq. Segregasi marka diuji menggunakan Chi-square test dengan hipotesis awal bahwa marka bersegregasi 1 : 2 : 1. Marka kemudian dipetakan menggunakan program Map Maker dengan LOD skor 3,0. Marka dianggap berpautan jika dua marka yang berdekatan mempunyai jarak genetik 40 cM. Hasil penelitian pemetaan genetik marka SSR pada populasi F2 B3462 x B3293 menunjukkan bahwa marka SSR yang diuji umumnya bersegregasi 1 : 2 : 1 untuk lokus tunggal kecuali enam marka di kromosom A2, C1, J, L, dan N yang tidak bersegregasi 1 : 2 : 1. Contoh pola segregasi marka SSR menggunakan agarose konsentrasi tinggi dan 5% polyacrylamide terlihat pada Gambar III.25 dan Gambar III.26. Marka-marka tersebut telah dipetakan pada delapan kromosom kedelai (Gambar III.27). Sembilan belas marka dipetakan pada kromosom A2, 9 (B1), 15 (C1), 17 (F), 10 (G), 24 (J), 16 (L), dan 10 (N). Peta genetik total dari delapan kromosom sepanjang 1.194,8 cM dengan rataan jarak genetik antara dua marka SSR yang berdekatan 10,7 cM. Pengkayaan marka diperlukan untuk mengurangi jarak (gap) pada beberapa kromosom dan mendapatkan rataan jarak genetik dua marka yang berdekatan sekitar 5 cM. Peta genetik disajikan pada laporan ini diharapkan akan bermanfaat untuk deteksi marka molekuler terkait keracunan Al pada kedelai. Keragaan fenotipik dari 200 famili F2:4 pada tanah masam Cigudeg, Jawa Barat (pH 4,14, kejenuhan Al 52,54%) menunjukkan transgressiveness luas pada beberapa

59


P1 P2

42 F2 progeny

Gambar III.25. Segregasi marka SSR Satt354 pada 92 progeni F2 dari populasi B3462 x B3293. Sepuluh microliter produk PCR tiap sumur gel agarose dipisahkan pada 5% gel agarose menggunakan 0,5x bufer TBE dan elektroforesis dilaksanakan pada arus 150 volt selama 2,5 jam. Gambar gel diambil menggunakan Chemidoc imaging system dari Bio Rad (BioRad, puluh California, USA). Chi squares tests menunjukkan bahwa marka SSR Satt354 bersegregasi mengikuti hukum Mendel 1 : 2 : 1 (A : H : B). P1 = tetua B3462 dan P2 = tetua B3293. P1 P2

94 F2 progeny

Satt141

Satt085

Satt578

Gambar III.26. Segregasi marka SSR Satt141, Satt085, dan Satt578 pada 92 progeni F2 dari populasi B3462 x B3293. Empat microliter produk PCR tiap sumur gel agarose dipisahkan pada 5% gel polyacrylamide menggunakan 0,5x bufer TBE. Pita DNA diwarnai menggunakan metode sylver staining (Sambrook et al., 1989). Chi-squares test menunjukkan bahwa marka SSR Satt141, Satt085, dan Satt578 bersegregasi mengikuti hukum Mendel 1 : 2 : 1 (A : H : B). P1 = tetua B3462 dan P2 = tetua B3293.

karakter agronomi. Hasil studi phenotyping dari 200 famili F2:4 pada kondisi lapang tanah masam Cigudeg menunjukkan distribusi normal pada karakter tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah polong per tanaman, dan hasil biji per tanaman (Gambar III.28) yang mengindikasikan bahwa toleransi keracunan Al pada kedelai dikendali-

60

kan oleh lebih dari dua gen. Data genotip dan fenotip dari studi ini ditambah dengan data genotip dan fenotip hasil studi 2007 di Jasinga Jawa Barat (pH 4,3; kejenuhan Al 52,54 dan Taman Bogo Lampung (pH 4,12, kejenuhan Al 73,38%) akan sangat bermanfaat untuk deteksi QTL toleransi keracunan Al pada kedelai.

LAPORAN TAHUN 2009

Gambar III.27. Peta genetik marka SSR pada delapan kromosom kedelai (A2, B1, C1, F, G, J, L, dan N). Peta genetik dikonstruksi berdasarkan populasi F2 B3462 x B3293. Peta genetik total yang dihasilkan dari studi ini 1.194,8 cM dengan rataan jarak genetik antar dua marka yang berdekatan 10,7 cM. Tiga kromosom (B1, G, dan J), masih mengandung dua linkage groups (LGs) dan memerlukan pengkayaan marka SSR pada kedua kromosom tersebut.

61


100

140 120 Frekuensi

Frekuensi

80 60 40 20

100 80 60 40 20

0 20-25

26-50

31-35

36-40 41-45

0

46-50

1-10

10-20 20-30 31-40 Jumlah polong/tanaman

5-10

11-15 16-20 21-25 Hasil biji/tanaman

70 60 50 40 30 20 10 0

41-50

100 80 Frekuensi

Frekuensi

Tinggi tanaman (cm)

60 40 20

1-1.5 1.6-2.0 2.1-2.6 2.7-3.2 3.3-3.7 3.8-4.3 Jumlah cabang/tanaman

0

26-30

Gambar III.28. Keragaan fenotipik 200 famili F2:4 families populasi B3462 x B3293 pada kondisi lapang tanah masam Cigudeg, Jawa Barat (pH 4,14, kejenuhan Al 52,54%).

ANALISIS FILOGENETIK DAN UMUR MASAK 60 GENOTIP KEDELAI I Made Tasma, M. Yunus, Ahmad Warsun, Dani Satyawan, dan Budi Santosa Phylogenetic and Maturity Analyses of Sixty Soybean Genotypes. The Indonesian soybean productivity at present is still very low with the national average of 1.3 t/ha. One of the means to improve national soybean productivity is by manipulating harvest index by cultivating very early maturing soybean cultivars. Development of early maturing soybean cultivars can be expedited by using marker-aided selection. The objective of this study was to select parental lines having contrasted maturity traits and the parental candidates must be genetically distance. The selected parents then would be used to develop F2 populations as a means for detecting early maturity QTL in soybean. Maturity tests of 60 soybean genotypes were conducted at two locations, i.e. Cikeumeuh (Bogor) and Pacet (Cianjur) Experimental Stations using a

62

randomized block design with three replications. Genomic DNA of the 60 genotypes were analyzed using 18 SSR markers and genetic relationship among the acessions was constructed using the Unweighted Pair-Group Method Arithmetic melalui program Numerical Taxonomy and Multivariate System version 2.1-pc. Results showed that the 60 genotypes tested demonstrated normal distribution in both locations for days to R1 (32-48 d), days to R3 (35-55 d), days to R7 (75-92 d), and days to R8 (78-99 d). Four early maturing soybean genotypes (earliest maturity of 75.3 d with tawney pubescent color) and three late maturing soybean genotypes (latest maturity of 89.7 d with grey pubescent color) were obtained. The total SSR alleles observed were 237, average allele per locus of 12.6 (3-29), and average PIC value of 0.78 (0.55-0.89). Genetic similarity observed among genotypes ranges from 74.8-95%. At the similarity level of 77% divided the genotypes into six clusters (the four selected early maturing genotypes were located in clusters III and IV,

LAPORAN TAHUN 2009

while the three late maturing genotypes were located within cluster II). Based on maturity data, pubescent color, and phygenetic analysis seven parents were selected to develop DNA markers for early maturing QTLin soybean (i.e., four early maturing genotypes B1430, B2973, B3611, and B4433 and three late maturing gentypes B1635, B1658 and B3570). Twelve F2 populations were developed with the aid of SSR markers Satt300 dan Satt516. Two of the populations will be used to develop DNA markers for earliness in soybean.

nandai QTL umur genjah pada kedelai menggunakan marka SSR. Tujuan penelitian tahun 2009 untuk mendapat genotipe kedelai yang mempunyai tingkat kematangan polong kontras (genjah vs dalam), memiliki warna bulu (pubescent) yang berbeda dan jarak genetiknya jauh. Genotipe terpilih digunakan sebagai tetua persilangan untuk membentuk populasi F2 untuk deteksi QTL umur genjah pada kedelai.

Kendala utama budi daya kedelai di Indonesia adalah rendahnya produktivitas tanaman yang hanya mencapai sekitar 1,3 t/ha, jauh lebih rendah apabila disbandingkan dengan negara penghasil kedelai utama seperti Amerika Serikat, Argentina dan Brasil dengan rataan nasional mencapai sampai dengan 3 t/ha. Swasembada kedelai dapat dicapai dengan peningkatan produktivitas, ektensifikasi pertanaman di luar pulau Jawa, dan manipulasi indeks panen (IP). Peningkatan IP berarti penggunaan varietas berumur genjah sehingga lebih dari dua musim tanam dapat dilakukan per tahun. Tujuan dari penelitian ini untuk me-

Data dianalisis menggunakan analysis of variance (ANOVA). F test dari ANOVA menunjukkan bahwa genotipe yang diuji pada studi ini menunjukkan perbedaan yang nyata untuk days to R1, days to R3, days to R7, dan days to R8 di kedua lokasi penelitian (Tabel III.34). Uji genotipe yang

Uji kegenjahan dilakukan terhadap 60 genotipe kedelai yang dilakukan di kebun Percobaan Cikeumeuh, Bogor (250 m dpl) dan KP Pacet, Cianjur (1.000 m dpl) menggunakan rancangan acak kelompok dengan tiga ulangan. Parameter yang diamati meliputi days to R1, days to R3, days to R7, and days to R8.

Tabel III.34. Hasil analisis statistik pengaruh genotipe kedelai terhadap karakter reproduksi days to R1, R3, R7, dan R8 hasil pengamatan di KP Cikeumeuh, Bogor (Mei-September 2009) dan KP Pacet, Cianjur (Juli-November 2009). Karakter

Mean square

KP Cikeumeuh, Bogor (Mei-September 2009) Waktu berbunga 44,833570 (Days to R1) Waktu berpolong 42,324906 (Days to R3) Waktu polong masak fisiologis 34,493119 (Days to R7) Waktu panen 490,500920 (Days to R8) KP Pacet, Cianjur (Juli-November 2009) Days to R1 49,749435 Days to R3 45,128437 Days to R7 158,523070 Days to R8 123,800753

F-value

Pr>F

17,09

<0,0001

8,67

<0,0001

9,98

<0,0001

6,93

<0,0001

16,58 11,07 15,99 10,45

<0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

63


sama menunjukkan penundaan yang sama terhadap waktu pembungaan dan kemasakan polong jika diuji pada ketinggian tempat yang lebih tinggi (KP Pacet). Histogram hubungan antar frekuensi genotipik dan keempat parameter kegenjahan (days to R1, R3, R7, dan R8) menunjukkan distribusi normal (Gambar III.29). Distribusi ini dengan jelas menunjukkan bahwa keempat karakter terkait kegenjahan dikendalikan oleh lebih dari dua gen. Di antara ke 60 genotipe yang diuji, empat genotipe diidentifikasi sangat genjah dan tiga genotipe sangat dalam. Keempat genotipe genjah menunjukkan warna bulu coklat sementara yang berumur dalam berwarna bulu abu-abu (Tabel III.35). Analisis keragaman genetik 60 aksesi kedelai dilakukan menggunakan 18 marka SSR. DNA genomik diisolasi menggunakan metode Keim et al. (1989). Reaksi PCR dilakukan menggunakan metode Akayya et al. (1995) menggunakan mesin PCR MJ Research 96-well PCR machine. Produk PCR dipisahkan menggunakan 5% gel polyacrylamide. Pita DNA diwarnai dengan

metode silver staining. Kesamaan genetik dikalkulasi menggunakan metode Rohlf (2000) dan nilai polymorphism information content (PIC) untuk setiap marka SSR dihitung menggunakan formula Smith et al. (1997). Dendrogram dikonstruksi menggunakan metode Unweighted Pair Group Method Arithmetic (UPGMA) melalui program Numerical Taxonomy and Multivariate System (NTSYS) versi 2.1-pc. Alel SSR total yang diamati sebanyak 237. Rataan alel per lokus 12,6 (berkisar antara 3-29) (Tabel III.36). Rataan nilai PIC sebesar 0,78 (berkisar antara 0,55-0,89) (Tabel III.36). Analisis pengelompokan menggunakan tingkat kesamaan tertinggi (77% membagi genotipe menjadi enam grup (Gambar III.30 dan Tabel III.37). Genotipe umur genjah terpilih (Tabel III.37) terletak pada klaster III dan IV, sementara tiga genotipe umur dalam terpilih terletak pada klaster II (Gambar III.30 dan Tabel III.37). Dua belas populasi F2 dibentuk dari tetua terpilih di atas.

Tabel III.35. Empat genotipe kedelai berumur genjah dan tiga genotipe berumur dalam yang terpilih memiliki warna bulu yang berbeda berdasar data hasil pengamatan di KP Cikeumeuh, Bogor (Mei-September 2009). Days to

Genotipe R1 Early maturing genotypes B1430 36,7 B2973 36,7 B3611 35,3 B4433 32,7 Late maturing genotypes B1635 47,3 B1658 46,7 B3570 48,0

Warna bulua

R3

R7

R8

44,3 43,7 42,7 35,3

75,3 75,3 76,7 77,3

78,7 78,3 78,3 79,7

Coklat Coklat Coklat Coklat

53,7 50,7 54,7

88,7 89,7 89,7

94,7 95,7 96,3

Abu-abu Abu-abu Abu-abu

a Warna bulu dikendalikan oleh gen tunggal, T, dipetakan di bagian tengah dari kromosom C2. Lokus T terkenal sebagai marka gen kematangan E1 and E7.

64

LAPORAN TAHUN 2009

35 25

30 Frekuensi

Frekuensi

35

A

30 20 15 10

20 15 10 5

5

0

0 32,0-37,0

37,1-42,0 42,1-47,0

35,0-40,0

>47

25

Frekuensi

30

25 20 15 10

20 15 10 5 0

0 75,0-80,0

80,1-85,0 85,1-90,0

78,0-83,0

>90

83,1-88,0 88,1-93,0

>93

Days to R8

Days to R7 25

30

B

25 Frequency

20 Frequency

>50

35

30

5

15 10 5

20 15 10 5

0

0 38,0-43,0

43,1-48,0 48,1-53,0

41,0-46,1

53,1-58

Days to R1

46,1-51,0 51,1-56,0 56,1-61,0 Days to R3

25

30

20

25 Frequency

Frequency

40,1-45,0 45,1-50,0 Days to R3

Days to R1

35

Frekuensi

25

15 10 5

20 15 10 5 0

0 83,0-88,088,1-93,093,1-98,0 98,1-103 Days to R7

>103

78,0-83,0

83,1-88,0 88,1-93,0

>93

Days to R8

Gambar III.29. Histogram dari days to R1, days to R3, days to R7, dan days to R8 hasil penelitian uji 60 genotipe pada dua lokasi lapang. A = KP Cikeumeuh, Bogor (250 m dpl.), B = KP Pacet, Cianjur (1.000 m dpl).

65


Gambar III.30. Dendrogram dari 30 genotipe kedelai berumur genjah dan 30 genotipe berumur dalam diuji menggunakan 18 marka SSR.

Tetua terpilih (empat genjah dan tiga berumur dalam) disilangkan untuk membentuk 12 populasi F2. F1 putatif dianalisis heterosigositasnya menggunakan marka SSR Satt300 atau Satt516 (Gambar III.31).

66

Hanya tanaman yang menunjukkan pita heterosigot yang dipilih dan digunakan untuk membentuk populasi F2. Satu tanaman F1 dipilih dan benihnya dipanen secara bulk sebagai benih F2.

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.36. Profil dari 18 marka yang digunakan untuk menganalisis 30 genotipe kedelai genjah dan 30 genotipe kedelai umur dalam. Marka SSR

Jumlah alel yang terdeteksi

Tingkat polimorfisme (nilai PIC)

Sat_022 Sat_043 Sat_069 Satt012 Satt070 Satt100 Satt300 Satt409 Satt230 Satt131 Satt222 Satt516 Satt043 Satt289 Satt489 Sat_251 Sat_336 Satt_312

18 29 8 17 18 8 9 17 5 18 13 11 29 3 5 6 4 9

0,85 0,86 0,72 0,88 0,88 0,70 0,84 0,89 0,71 0,85 0,87 0,80 0,86 0,73 0,55 0,65 0,60 0,80

Rata-rata

12,6 (3-29)

0,78 (0,55-0,89)

Tabel III.37. Pengelompokan dari 60 genotipe kedelai berdasar tingkat kesamaan pada 77% berdasar hasil analisis pengelompokan menggunakan 18 marka SSR. Kelompok Genotipe kedelai yang termasuk dalam setiap kelompok I II

III IV V VI

B0887, B3185, B3562, B4125, B4182, B4429, B3367, B4309 B3414, B3417, B3628, B3626, B3633, B4176, B4229, B4334, B4381, B1593B, B3753, B3897,B4432, B4431, B1312, B3442, B3193, B3391, B1635, B1658, B3498, B3517, B3558, B3570, B3625, B3686, B3648, B3787, B3841, B3898, B3611, B1958, B3778, B3907, B4304, B3799,B3802, B3918, B4311, B4382 B1306, B1430, B2973, B2981, B3293 B4439, B4433 B4395, B3492, B4440, B4441 B4214

Jumlah aksesi 8 40

5 2 4 1

Gambar III.31. Konfirmasi tanaman F1 hasil persilangan tetua berumur genjah dan berumur dalam menggunakan marka SSR Satt100 dan Satt516. P1 = tetua betina, P2 = tetua jantan. 1-8 = tanaman F1 putatif.

67


EVALUASI KETAHANAN TANAMAN KENTANG TRANSGENIK TERHADAP PENYAKIT Phytophthora infestans DI LAPANGAN UJI TERBATAS Muhammad Herman, A. Dinar Ambarwati, dan Edy Listanto Resistance Evaluation of Transgenic Potato Plant to Phytophthora infestans at Confined Field Trial. Late blight is the most important disease of potato plant caused by Phytophthora infestans. One of several strategies to control this disease is using resistant plant. Development of resistant plant to late blight can be engineered either by genetic engineering using RB gene transformation through Agrobacterium tumefaciens into cultivated potato (Granola) or hybridization between cultivated potato (Atlantic and Granola) with transgenic Katahdin SP951 and SP904 containing RB gene. Experiment was conducted to evaluate Granola transformant containing RB gene and transgenic hybrids of Atlantic or Granola and transgenic Katahdin SP904 or SP951, for resistance to late blight in Confined Field Trial at IVEGRI, Lembang, West Java. The result of evaluation of 20 transformant plants showed level variation of resistance after the second observation. Several transformant plants (transformant 1-7, 12-13, 15-16, and 19) showed resistance to P. infestans, and other transformant showed moderate resistance. The result of resistance evaluation of transgenic hybrids showed that observation at 46 days after planting produced 3 hybrid clones resistance to P. infestans. The three clones were B49 (Atlantic x transgenic Katahdin SP951) score 7.5, C111 (Granola x transgenic Katahdin SP904) score 7.1, and D26 (Granola x transgenic Katahdin SP951) score 7.3.

Penyakit busuk daun atau hawar daun (late blight) yang disebabkan oleh cendawan Phytophthora infestans merupakan salah satu penyakit utama pada tanaman kentang, dan menyerang seluruh areal pertanaman kentang di Indonesia. Gen resis-

68

tensi penyakit hawar daun (gen RB) yang bersifat durable terdapat pada spesies kentang liar Solanum bulbocastanum. Pembentukan tanaman resisten merupakan cara pengendalian yang dianggap paling efektif. Perakitan tanaman kentang dilakukan melalui dua strategi pendekatan. Strategi pertama adalah dengan teknik transformasi gen RB melalui Agrobacterium tumefaciens ke dalam kentang budi daya Granola. Strategi kedua adalah melalui persilangan konvensional antara tanaman transgenik kentang Katahdin SP904 dan SP951 yang mengandung gen RB (telah dirakit oleh tim peneliti dari University of Wisconsin, Amerika Serikat). Tanaman hasil transformasi maupun hasil persilangan konvensional dianalisis secara molekuler untuk mengetahui introgresi gen RB dan diuji ketahanannya terhadap P. infestans di lapangan uji terbatas. Terbentuknya tanaman kentang tahan hawar daun tersebut akan menghemat 50-80% biaya pengendalian yang biasa dilakukan petani dengan penyemprotan fungisida, dan menekan kehilangan hasil sampai 80%. Untuk penelitian uji tanaman transgenik hasil transformasi bahan tanaman yang diuji terdiri dari 20 transformani. Dalam pengujian akan disertakan pula S. bulbocastanum PT29 sebagai kontrol tahan, transgenik Katahdin SP904 dan SP951, Granola non-transforman, dan Repita. Di luar blok penelitian ditanam Granola sebagai tanaman border yang ditanam lebih dahulu daripada tanaman uji. Rancangan percobaan menggunakan rancangan acak kelompok dengan lima ulangan. Hasil uji efikasi tanaman transforman hasil transfor-

LAPORAN TAHUN 2009

masi gen RB pada kultivar Granola menunjukkan adanya perbedaan serangan hawar daun pada setiap tanaman uji. Bila dibandingkan dengan Granola yang digunakan sebagai border menunjukkan perbedaan kecepatan adanya serangan penyakit tersebut. Tanaman border menunjukkan terserang lebih dahulu dan pada umur tanaman menjelang 4 minggu setelah tanam tampak tanaman border telah terserang sangat parah. Hasil uji tersebut diperoleh beberapa nomor transforman masuk kategori tahan, antara lain: transforman 1-7, transforman 12, 13, 15-16, 19, Repita, dan kontrol Granola non-transforman (Tabel III.38). Sedangkan nomor-nomor lain transforman

menunjukkan kategori agak tahan berdasarkan kategori dari Sinaga (1996). Tanaman kontrol Katahdin SP904 dan SP951 serta S. bulbocastanum menunjukkan kategori Sangat tahan. Kultivar Granola non-transforman pada akhir pengamatan II masih menunjukkan kategori tahan, hal ini sama dengan yang terjadi pada tanaman bordernya (Granola) masih menunjukkan ketahanan. Tetapi pada akhir percobaan mengalami keparahan akibat serangan hawar daun, begitu juga pada transforman-transforman yang mengandung gen RB. Pada pengamatan V ada beberapa tanaman transforman yang masih menunjukkan ketahanan terhadap hawar daun, meskipun bersifat individual. Sedangkan kontrol

Tabel III.38. Perkembangan serangan hawar daun pada kentang umur tanaman 3 minggu (pengamatan I) dan 4 minggu (pengamatan II) setelah tanam. Galur Transforman 1 Transforman 2 Transforman 3 Transforman 4 Transforman 5 Transforman 6 Transforman 7 Transforman 8 Transforman 9 Transforman 10 Transforman 11 Transforman 12 Transforman 13 Transforman 14 Transforman 15 Transforman 16 Transforman 17 Transforman 18 Transforman 19 Transforman 20 Repita Katahdin SP904 Katahdin SP951 S. bulbocastanum PT29 Granola non-transforman

Skor I

Persentase serangan

Skor II

1,28 0,80 0,64 1,20 1,16 1,04 1,20 1,28 1,32 1,28 0,96 0,60 1,04 1,08 0,44 0,80 1,12 1,08 1,16 0,88 0,12 0,00 0,00 0,00 1,04

25,60 16,00 12,80 24,00 23,20 20,80 24,00 25,60 26,40 25,60 19,20 12,00 20,80 21,60 8,80 16,00 22,40 21,60 23,20 17,60 2,40 0,00 0,00 0,00 20,80

2,00 1,32 1,48 2,00 2,00 1,96 1,96 2,80 3,04 2,32 2,12 1,60 1,52 2,24 1,84 1,84 2,16 2,16 1,88 2,08 0,28 0,00 0,00 0,00 0,68

Persentase serangan Tingkat ketahanan 40,00 26,40 29,60 40,00 40,00 39,20 39,20 56,00 60,80 46,40 42,40 32,00 30,40 44,80 36,80 36,80 43,20 43,20 37,60 41,60 5,60 0,00 0,00 0,00 13,60

Tahan Tahan Tahan Tahan Tahan Tahan Tahan Agak tahan Agak tahan Agak tahan Agak tahan Tahan Tahan Agak tahan Tahan Tahan Agak tahan Agak tahan Tahan Agak tahan Tahan Sangat Tahan Sangat Tahan Sangat Tahan Tahan*

*) Sumber bibit (umbi) seperti umbi sebagai border, sedangkan transforman berasal dari generasi G1.

69


dan Katahdin non transgenik rata-rata sudah terserang +75%. Sebanyak 64 galur RB dari empat kombinasi persilangan yang diuji menunjukkan variasi atau keragaman dalam tingkat ketahanan terhadap penyakit hawar daun P. infestans di LUT.

tanaman sumber gen (S. Bulbocastanum) menunjukkan ketahanan yang tinggi dan dapat dikatakan immune. Untuk penelitian uji ketahanan tanaman transgenik hasil persilangan bahan tanaman yang dievaluasi terdiri dari 12 galur hasil silangan Atlantic x transgenik Katahdin SP904 (A), 15 galur hasil silangan Atlantic x transgenik Katahdin SP951 (B), 17 galur hasil silangan Granola x transgenik Katahdin SP904 (C) dan 20 galur hasil silangan Granola x transgenik Katahdin SP951 (D). Galur-galur ini telah positif mengandung gen RB melalui analisis PCR. Sebagai kontrol atau pembanding disertakan tetua peka (Granola dan Atlantic), tetua tahan (transgenik Katahdin SP904 dan SP951), Katahdin non transgenik dan spesies liar S. bulbocasatum PT29. Penelitian dilakukan di lapangan uji terbatas (LUT) Balitsa Lembang, Jawa Barat.

Pengamatan tingkat ketahanan untuk keempat populasi hasil silangan, yaitu Atlantic x transgenik Katahdin SP904 (A), Atlantic x transgenik Katahdin SP951 (B), Granola x transgenik Katahdin SP904 (C) maupun Granola x transgenik Katahdin SP951 (D) masih menunjukkan tingkat ketahanan dengan kategori tahan pada pengamatan pertama, yaitu 26 hst (Tabel III.39). Pada saat Atlantic dan Granola sudah menunjukkan kategori peka, yaitu pada pengamatan 32 hst, sebanyak 75-95% galur hasil silangan masih tahan. Pada pengamatan 39 hst, galur hasil silangan masih lebih banyak yang menunjukkan kategori tahan, yaitu sebesar 86,7; 58,8; dan 70% masing-masing untuk galur B, C, dan D. Pada pengamatan 46 hst, di mana Atlantic, Granola, non transgenik Katahdin, dan bahkan transge-

Pengamatan serangan penyakit hawar daun pada populasi hasil silangan dimulai pada 26 hari setelah tanam (hst), di mana tanaman border, yaitu Granola, Atlantic,

Tabel III.39. Tingkat ketahanan galur-galur hasil silangan kentang transgenik dengan non transgenik terhadap penyakit hawar daun P. infestans di lapangan uji terbatas, Lembang, pada berbagai periode pengamatan. Periode pengamatan (hst)

Galur-galur hasil silangan A

B

C

Kontrol

D

T

P

T

P

T

P

T

P

26

12 (100)

0 (0)

15 (100)

0 (0)

17 (100)

0 (0)

20 (100)

0 (0)

32

9 (75)

3 (25)

14 (93,3)

1 (6,7)

16 (94,1)

1 (5.9)

19 (95)

39

4 (33,3) 8 (66,7) 13 (86,7)

2 (13,3)

10 (58,8)

7 (41.2)

14 (70)

14 (93,3) 15 (100)

1 (5,9) 0 (0)

16 (94.1) 17 (100)

1 (5) 0 (0)

46 53

0 (0) 0 (0)

12 (100) 12 (100)

1 (6,7) 0 (0)

T

G, At, K, 904, 951, PT29 1 (5) K, 904, 951, PT29 6 (30) 904, 951, PT29 19 (95) PT29 20 (100) PT29

P

G, At G, At, K G, At, K, 904, 951 G, At, K, 904, 951

A = Atlantic x transgenik Katahdin SP904, B = Atlantic x transgenik Katahdin SP951, C = Granola x transgenik Katahdin SP904, D = Granola x transgenik Katahdin SP951. G = Granola, A = Atlantic, K = Katahdin, 904 = Transgenik Katahdin SP904, 951 = Transgenik Katahdin SP951, PT29 = S.bulbocastanum, T = tahan, P = peka, hst = hari setelah tanam, angka dalam tanda kurung menyatakan persentase.

70

LAPORAN TAHUN 2009

nik Katahdin SP904 dan SP951 sudah menunjukkan kategori peka, terdapat tiga galur yang masih tahan, yaitu galur B49 (silangan Atlantic x transgenik Katahdin SP951) dengan skor ketahanan 7,5, galur C111 (silangan Granola x transgenik Katahdin SP904) dengan skor ketahanan 7,1, dan Galur D26 (silangan Granola x transgenik Katahdin SP951) dengan skor ketahanan 7,3. Transgenik Katahdin SP904 dan SP951, masing-masing mempunyai skor ketahanan 5,1 dan 6,4, sedangkan Atlantic, Granola, dan non transgenik Katahdin, masingmasing mempunyai skor ketahanan 1,5; 1,2; dan 0,3. S. bulbocastanum masih menunjukkan kategori tahan sampai pengamatan terakhir (53 hst) dengan skor ketahanan 8,4. Dengan bertambahnya periode pengamatan, skor ketahanan galur-galur silangan semakin kecil, dengan intensitas serangan maupun nilai AUDPC yang semakin besar. Galur-galur hasil silangan antara Atlantic maupun Granola sebagai tetua peka, dengan transgenik Katahdin SP904 atau SP951 sebagai tetua tahan, menunjukkan pola yang sama dalam peubah kumulatif serangan hawar daun (AUDPC). Nilai AUDPC galur-galur hasil silangan pada pengamatan 46 hst sebesar 243,8 atau berada pada kisaran antara tetua tahan dan peka, yaitu lebih besar dari tetua tahan (182,3) tetapi lebih kecil apabila dibandingkan dengan tetua peka (588,6). Bahkan pada 53 hst, rata-rata nilai AUDPC untuk galur silangan (426,2) lebih kecil dibandingkan dengan transgenik Katahdin SP904 (432,9). Total AUDPC tertinggi berturutturut dihasilkan oleh Atlantic, yaitu sebesar

1794,8 kemudian Granola (1579,4), galur silangan (797,2), transgenik Katahdin SP904 (698,5), dan transgenik Katahdin SP951 (588,4). EVALUASI KETAHANAN TANAMAN TOMAT TRANSGENIK TERHADAP PENYAKIT DAUN KUNING KERITING DAN VIRUS MOSAIK MENTIMUN DI LAPANGAN UJI TERBATAS Muhammad Herman, Tri J. Santoso, Aniversari Apriana, Atmitri Sisharmini, Atie S. Duriat, Widya A. Wulandari, dan Sri H. Hidayat Evaluation of Tomato Transgenic Plant Resistance to Tomato Yellow Leaf Curl Disease and Cucumber Mozaik Virus in the Confined Field Trial. One of the serious biotic constraints on production of tomato is yellow leaf curl disease caused by a geminivirus (Tomato Yellow Leaf Curl Virus, TYLCV). In Indonesia, the virus can infect almost 90-100% of tomato plants and result in yield reduction between 50100%. Cucumber mosaic virus (CMV) is the second most harmful disease on tomato after TYLCV. Efforts to control the infection either TYLCV or CMV are still difficult to do. How to control TYLCV and CMV disease in tomatoes that are safe, cheap and effective way is by using resistant tomato cultivars. The longterm objective of research is to obtain two lines of transgenic tomato with genetic background of Intan and CL6046 lines resistant to TYLCV and CMV which can reduce 50% of the insecticide application. The objective of FY 2009 is to obtain resistance response of six lines of transgenic tomato each of Intan and CL6046 genetic background against TYLCV and CMV in Confined Field Trial. In this research, it was carried out the resistance screening of crosses progenies of tomato plant against geminivirus and CMV disease in Confined Field Trial in Indonesian Vegetables Research Institute (IVEGRI), Lembang. Tomato lines used in this study were BC1F1-IC Intan/CMV-A//FLA456/Intan, BC1F1-IC

71


CL6046/CMV-A//FLA456/CL6046, F2-IC Intan/ CMV-A//FLA456/Intan and F2-IC CL6046/CMVA//FLA456/CL6046. Intan, CL6046, FLA456 (Geminivirus resistant) and R8-110-11 (CMV-A, CMV resistant) and CL5915-93D4-1-0-3 (check plants susceptible to TYLCV) were also used in the study as control lines. The results of the research were (1) resistance response of 6 transgenic tomato lines against the virus target in LUT showed that the two lines have categories of moderately resistant and 4 lines have susceptible categories, (2) the response of resistance six transgenic tomato lines with genetic background of CL6046 against the target virus showed that one line has the category of moderately resistant, one line of resistant and 4 lines of highly resistant, and (3) transgenic tomato lines at LUT showed the variation for agronomic and horticultural characters, including plant height, number and weight of fruit per plant and fruit characteristics (color, shape, and number of locules).

Penyakit keriting daun dan mosaic pada tomat yang disebabkab oleh TYLCV dan CMV merupakan penyakit penting saat ini dan dapat secara nyata menurunkan produksi tomat. Usaha pengendalian infeksi virus baik TYLCV atau CMV sampai saat ini masih sulit untuk dilakukan. Penggunaan varietas tahan merupakan pilihan yang tepat untuk mengendalikan virus-virus tersebut karena metode ini relatif lebih aman dan murah bila dibandingkan dengan metode pengendalian yang lain. Galur-galur tomat non transgenik tahan TYLCV dan galur-galur transgenik tahan CMV telah dikembangkan oleh AVRDC. Persilangan tomat varietas Indonesia (Intan dan CL6046) dengan tomat tahan TYLCV (FLA 456) atau tomat transgenik tahan CMV (R7-110-11) dan penggabungan dua gen ketahahan telah dilakukan dan menghasil-

72

kan tanaman F1-intercross yang membawa dua gen ketahanan (TYLCV dan CMV). Tanaman F1-intercross selanjutnya disilang balik (backcross) dan silang sendiri (selfing). Pada tahun 2008 telah diperoleh BC1F1-IC Intan/CMV-A//FLA456/Intan, BC1F1IC-CL6046/CMV-A//FLA456/CL6046, F2-IC Intan/CMV-A//FLA456/Intan, dan F2-IC CL6046/CMV-A//FLA456/CL6046 dan materi tanaman-tanaman tersebut siap digunakan untuk pengembangan galur-galur tomat transgenik yang tahan terhadap TYLCV dan CMV. Tahun 2009, dilakukan pengujian ketahanan galur-galur tomat hasil silang ganda (hasil 2008) terhadap TYLCV dan CMV di rumah kaca (BB-Biogen) dan lapangan uji terbatas (LUT) di Balitsa, Lembang. Pengujian ketahanan galur-galur tomat kandidat tahan multi-virus terhadap virus di rumah kaca BB-Biogen, menunjukkan bahwa beberapa galur tanaman mempunyai respon tahan terhadap geminivirus dan membawa gen tahan CMV setelah dianalisis PCR (Tabel III.40). Respon tahan dari galur-galur tanaman terhadap geminivirus pada pengujian di rumah kaca diindikasikan dengan tidak adanya gejala tipikal dari virus tersebut setelah dilakukan inokulasi (Gambar III.32). Untuk mengetahui keberadaan gen CP-CMV maka dilakukan analisis PCR pada galur tanaman yang tahan terhadap TYLCV untuk memilih tanaman yang diduga membawa dua gen ketahanan pada satu tanaman. Hasil analisis PCR menunjukkan bahwa diperoleh galur tomat generasi BC1F1-IC maupun F2-IC yang tahan TYLCV dan membawa gen CP-CMV. Galurgalur yang positif inilah nantinya akan dilanjutkan untuk penelitian berikutnya.

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.40. Respon galur-galur tomat transgenik generasi BC1F1-IC dan F2-IC terhadap infeksi geminivirus dan keberadaan gen CP-CMV pada galur-galur tersebut. Jumlah tanaman

Galur BC1F1-IC-I-39 F2-IC-I-12 F2-IC-Cl-34-2 BC1F1-IC-I-6 F2-IC-I-3 F2-IC-Cl-36

Keterangan

Yang diuji

Tahan TYLCV*)

Positif PCR

93 77 29 23 3 51

30 27 13 3 2 3

20 19 11 1 1 2

Masing-masing galur tanaman dilakukan pesemaian benih sebanyak 100 benih, namun tanaman yang diuji hanya tanaman yang masih hidup

*)Tanaman tahan terhadap TYLCV diindikasikan dengan skor 0 sesuai dengan skoring keparahan gejala dari Muniyappa et al. (1991).

Gambar III.32. Pengujian galur-galur tomat transgenik terhadap virus target di LUT, Balitsa Lembang.

Hasil pengujian 12 galur tanaman tomat transgenik (enam galur berlatar belakang Intan dan enam galur berlatar belakang CL6046) terhadap kedua virus, geminivirus dan CMV, baik yang secara sengaja

dilakukan inokulasi maupun tanpa inokulasi (inokulasi alami) di LUT Balitsa Lembang menunjukkan bahwa terdapat beberapa galur tanaman yang diuji tahan terhadap kedua virus (Tabel III.41).

73


Tabel III.41. Respon galur tanaman tomat pada pengujian di LUT, Balitsa Lembang. Galur

Jumlah tanaman uji T

BC2F1-IC-I-39-73 BC2F1-IC-I-39-72 BC2F1-IC-I-39-81 BC2F1-IC-I-39-62 F3-IC-I-12-23 F3-IC-I-12-38 F3-IC-CL-34-2-7 F3-IC-CL-34-2-10 F3-IC-CL-34-2-4 F3-IC-CL-34-2-13 F3-IC-CL-34-2-2 F3-IC-CL-34-2-9 FLA456 (Tahan TYLCV) R8-110-11 (Tahan CMV) Intan CL6046 Jumlah Rata-rata

UT

31 44 45 35 44 42 35 42 44 44 43 28 24 37 33 44

38 36 43 22 29 39 29 28 20 23 35 32 14 33 39 46

615

506

38,4

31,6

Jumlah tanaman terinfeksi*) T

Kategori ketahanan

UT

14 (45,16)**) 13 (61,11) 20 (44,44) 14 (40,00) 23 (52,27) 35 (83,33) 2 (5,71) 22 (52,38) 0 (0,0) 2 (4,55) 6 (13,95) 3 (10,71) 2 (8,33) 6 (16,22) 20 (60,61) 24 (54,55) 188 (553,28) 11,76 (34,58)

22 (57,89) 22 (61,11) 7 (16,28) 7 (31,82) 17 (58,62) 24 (61,54) 4 (13,79) 11 (39,29) 0 (0,0) 0 (0,0) 5 (14,29) 1 (3,13) 1 (7,14) 2 (6,06) 22 (58,07) 24 (52,17) 169 (481,2) 10,56 (30,08)

Rentan Rentan Agak tahan Agak tahan Rentan Rentan Sangat tahan Agak tahan Sangat tahan Sangat tahan Tahan Sangat tahan Sangat tahan Tahan Rentan Rentan -

*)Tanaman terinfeksi dengan gejala-gejalanya merupakan kombinasi gejala dari kedua virus seperti daun menggulung, mosaik, keriting, pertumbuhan terhambat, ukuran daun mengecil dan kerdil. T = treated (dilakukan inokulasi), UT = untreated (tanpa diinokulasi), **)angka dalam kurung merupakan persentase.

Pengujian di LUT telah menghasilkan empat galur tanaman yang sangat tahan, yaitu F3-IC-CL-34-2-7, F3-IC-CL-34-2-4, F3-ICCL-34-2-13, dan F3-IC-CL-34-2-9. Untuk kategori tahan, diperoleh satu galur tahan, yaitu F3-IC-CL-34-2-2 (Tabel III.41). Terdapat satu galur yang tahan, yaitu BC2F1-IC-I39-81 pada perlakuan UT, namun pada perlakuan T galur tersebut termasuk dalam kategori galur agak tahan. Perbedaan ini terjadi kemungkinan karena galur tersebut mengalami escape (tidak terinfeksi oleh virus). Secara umum, hasil pengujian di LUT ini menunjukkan adanya kekonsistenan kategori galur tanaman dari dua perlakuan yang diberikan, yaitu T dan UT. Empat galur tomat sangat tahan pada perlakuan T juga menunjukkan kategori yang sama pada perlakuan UT. Hal ini juga terjadi

74

untuk galur-galur tomat yang termasuk dalam kategori tahan (F3-IC-CL-34-2-2).

PROGRAM PEMANFAATAN KULTUR IN VITRO UNTUK PERBANYAKAN TANAMAN, PERBAIKAN VARIETAS, DAN PRODUKSI SENYAWA METABOLIT SEKUNDER EVALUASI GALUR MUTAN FATMAWATI DALAM HAL KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT BLAS, UMUR, DAN PRODUKTIVITAS Endang G. Lestari, Iswari S. Dewi, dan Rossa Yunita Evaluation to Mutant Line of Fatmawati for the Tolerance to Blas, Maturity, and Yield. Fatmawati is a new rice variety which is potential for breeding. This plant is characterized with

LAPORAN TAHUN 2009

high yield (6-9 t/ha) and high number of pinacles (200-300 butir). The shortcoming of this rice is, however, the poor grain filling. To obtain new blast tolerant fatmawati variant with the low number of empty grain, therefore, a research has been carried out through mutative induction and has resulted in the somaclone genotype which is tolerant to leaf blast. The somaclone has derrived homozigotic double haploid genotype (mutant DH) through anther culture and has produced leaf blast tolerant genotype. Subsequently, this research is aimed at finding double genotype haploid (DH) resulted from the mutation of Fatmawati which is tolerant to blast, and have better agronomic character than Fatmawati as mother plant. This research was conducted at the green house of ICABIOGRAD, ricefield in Darmaga Bogor, Cikembar Sukabumi, and Pusakanagara. Experiments Evaluation at endemic areas blast in Sukabumi has obtain 4 genotype blast tolerant. in Pusakanagara obtained some genotypes produced higher number of grain than their mother plant.

Fatmawati merupakan varietas padi sawah tipe baru (PTB) yang berpotensi untuk dikembangkan karena produksinya cukup tinggi (6-9 t/ha), bulir/malainya banyak (200-300 butir) serta indeks bijinya besar (bobot 1.000 butir biji 29 g). Akan tetapi padi ini memiliki kelemahan, yaitu tingkat pengisian bijinya rendah (poor grain filling) sehingga persentase gabah hampanya sangat tinggi, yaitu 25%. Untuk mendapatkan varietas baru Fatmawati yang gabah hampanya lebih sedikit serta tahan penyakit blas dan berumur pendek telah dilakukan penelitian induksi keragaman somaklonal melalui induksi mutasi menggunakan sinar gamma dengan dosis (1.000-5.000 rad) dan telah diperoleh genotipe somaklon yang tahan blas daun. Dari somaklon tersebut telah diturunkan genotipe haploid ganda yang bersifat homozigos (DH mutan) me-

lalui kultur antera. Tujuan penelitian adalah untuk mendapatkan genotipe dihaploid ganda (DH) hasil mutasi varietas Fatmawati yang tahan terhadap penyakit blas, tetap bersifat PTB, dan potensi berumur 90 hari atau genjah dan produktivitas tinggi, 10,8 t/ha. Penelitian dilakukan di rumah kaca BB-Biogen, lahan sawah Darmaga Bogor, kebun petani di Desa Cikembar Sukabumi dan Pusakanagara. Evaluasi Genotipe DH Hasil Mutasi Fatmawati terhadap Patogen Blas di Daerah Endemik Penyakit Blas Hasil pengamatan menunjukkan bahwa intensitas penyakit blas pada varietas Fatmawati sebagai tanaman induk cukup tinggi dengan skor 5-7 demikian genotipe lainnya tingkat serangannya mencapai 50%. Dari hasil evaluasi diperoleh 40 genotipe tanaman yang serangan patogennya agak ringan (skor 3-5) sehingga digolongkan agak tahan terhadap penyakti blas. Genotipe yang ditanam sebagian besar terserang blas leher, ada beberapa genotipe dapat menghasilkan bulir tetapi hanya sedikit. Genotipe yang dapat menghasilkan gabah dianggap agak tahan terhadap serangan blas. Evaluasi Sifat PTB dan Berumur 90 Hari Genotipe Dihaploid Ganda Hasil Mutasi Fatmawati Tahan Blas Evaluasi sifat PTB ini dilakukan di rumah kaca dan di lahan sawah. Pengamatan secara morfologi menunjukkan adanya beberapa genotipe yang lebih baik pertumbuhannya dibandingkan dengan tanaman induknya sebagai kontrol contoh bulir lebih

75


bernas, munculnya leher malai (eksersi malai), dan bulir hampa lebih rendah. Genotipe yang menunjukkan karakter secara morfologi dan agronomi yang baik dievaluasi lebih lanjut untuk uji daya hasil di Desa Cikembar Sukabumi dan di Pusakanagara. Hasil pengamatan menunjukkan adanya beberapa genotipe yang lebih pendek, yaitu ≤100 cm antara lain genotipe No. 91, 95, 101, 113, 120, 132, dan 139; delapan genotipe, yaitu No. 99, 102, 104, 106, 131, 148, 150, dan 153 menghasilkan biji ≥150 butir/malai, beberapa genotipe antara lain No. 91, 97, 102, 106, 112, 121, 130, 131, 135, 138, 139, 143, 145, dan 146 menghasilkan gabah hampa lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman induknya. Genotipe No. 115, 117, 118, 119, 121, 122, 124, 126,139, 143, 144, 145, 146, 149, 152, 154, dan 155 diduga telah berubah karakternya karena mempunyai keunggulan antara lain tanaman lebih pendek, anakan produktif lebih banyak, gabah isi lebih banyak, jumlah gabah hampa lebih sedikit, dan gabah lebih panjang dan bernas. Evaluasi sifat Padi Tipe Baru di Lahan Sawah Pertumbuhan tanaman di lahan sawah tampak seragam dan menghasilkan anakan serta gabah isi banyak. Dari peubah jumlah rumpun, gabah isi per malai, dan jumlah gabah hampa per malai tidak ada genotipe yang hasilnya lebih baik dibandingkan dengan Fatmawati sebagai tanaman induk.

76

Observasi Daya Hasil Genotipe DH Fatmawati Hasil Mutasi Terseleksi di Sukabumi Pertumbuhan tanaman tampak seragam, secara morfologi dapat dilihat adanya pembentukan anakan menjadi lebih banyak dibandingkan dengan percobaan pertama dan kedua dan beberapa genotipe tampak menjadi lebih pendek. Tanaman tampak seragam karena berasal dari kultur antera. Pada minggu ke-8 setelah tanam mulai tampak adanya gejala serangan blas daun ditandai adanya bercak berwarna abu-abu berbentuk jajaran genjang namun bercak tersebut tidak berkembang, diduga ada gen ketahanan di dalam tanaman sehingga jamur tidak berkembang. Intensitas serangan pada masing-masing genotipe bervariasi berkisar antara 1-7. Tanaman yang diserang blas dengan skor di atas 5 dapat dipastikan akan diserang blas leher. Pada minggu ke-12 setelah tanam, serangan penyakit blas tampak meluas. Jumlah rumpun yang diserang bervariasi berkisar antara 0-70% dari jumlah rumpun yang ada. Seleksi berdasarkan serangan blas, eksersi malai, daun tegak, dan bulir bernas diperoleh empat genotipe terpilih yang dianggap unggul dibandingkan dengan induknya, yaitu No. 115, 139, 151, dan 153. Pengamatan pada 50% tanaman berbunga menunjukkan ada beberapa genotipe yang berbunga 50% lebih awal antara lain No. 38, diharapkan genotipe tersebut bersifat genjah. Pengamatan tinggi tanaman menunjukkan tinggi tanaman yang dihasilkan antara 92,9-121 cm, rata-rata tinggi tanaman adalah 100 cm. Tinggi tanaman tersebut tidak berbeda dengan tanaman induknya.

LAPORAN TAHUN 2009

Pengamatan terhadap jumlah anakan menunjukkan adanya anakan yang sangat sedikit, yaitu 5,5 sedangkan tanaman induknya 9,2, namun ada yang menghasilkan rumpun agak banyak 13 rumpun, dengan rata-rata jumlah rumpun adalah 10 buah.

gabah isi per malai, gabah hampa per malai, produksi gabah/ha/kg, genotipe terpilih tersebut mempunyai keunggulan lain, yaitu tahan blas berdasarkan uji ketahanan blas yang dilakukan di daerah endemik Desa Cikembar Sukabumi.

Observasi Daya Hasil Genotipe DH Fatmawati Hasil Mutasi Terseleksi di Pusakanagara

PENCARIAN GALUR PENGINDUKSI HAPLOID DAN METODE DIPLOIDISASI IN VITRO

Hasil pengamatan menunjukkan gabah isi per malai genotipe No. 101, 103, 115, 124, 139, 143, 144, 145, 104, dan 153 berkisar antara 193-209 bulir sedangkan gabah isi per malai tanaman induknya hanya 174 bulir. Galur somaklon No. 126, 127, 128, 141, 149, 152, 155, dan 159 menghasilkan gabah hampa 40-60 butir. Bulir gabah hampa tersebut lebih sedikit dibandingkan dengan gabah hampa tanaman induknya. Dari peubah hasil/ha/kg diperoleh empat galur yang produksinya cukup tinggi pada No. 139, 125, 133, dan 150, yaitu 6,87-8 kg. Galur No. 105, 115, 128, dan 119 berbunga lebih cepat dan umur panen 117 hari sedangkan pada tanaman induknya 120 hari.

Ika Mariska, Sri Hutami, Mia Kosmiatin, Suci Rahayu, Ali Husni, Sutoro, dan Ragapadmi Purnamaningsih

Dari berbagai peubah karakter agronomi dan komponen hasil tersebut memberikan hasil bahwa dari 40 galur somaklon yang diuji diperoleh 19 nomor yang mempunyai gabah isi lebih baik dibandingkan dengan Fatmawati, yaitu galur No. 101, 103, 115, 119, 124, 128, 139, 143, 144, 145, 149, 155, 159, 104, 125, 133, 150, 151, dan 153. Tabel III.42 menampilkan 19 genotipe terpilih hasil uji daya hasil pendahuluan yang dilakukan di Pusakanagara berdasarkan perbaikan karakter agronomi meliputi

Searching for Maize Lines as Haploid Inducer and In Vitro Diploidization Method. Hybrid variety of maize improved productivity relatively higher than that of open polinated variety. Hybrid variety improvement will be success if there are pure line. Sexual crossing need long time 6-8 generations to get hybrid variety. Bulbosum method was used to speed up the time to get haploid plant which followed by doubling chomosome with colchicine of haploid plant to get pure line. Haploid plant of maize marked with purple seed caused of gene Ri-nj. Therefore, the production of haploid inducer maize with high succedded was needed. From the experiment of 2007 and 2008 have conducted some lines candidat which able to induce cultivation maize haploid plant. The aim of experiment was to get maize diploidisation method by in vitro culture and to get homozigous dihaploid plant (inbreed). The result of in vitro hybridization showed that after treated by colchisin, number of chromosome was doubled from 20 to 40. Experiment to testing population of BC2 as haploid induction of cultivated tropical maize showed that mother plant and population BC2 which yellow and white seed was the same effective to induce purple seed formation of hybrid maize for cultived maize wuth yellow seed (Bisma, Arjuna, Sukmaraga, and Genjah Madura) and white seed (Petet Takalar). Inducer haploid candidate number 1 and 15 with the highest percentage of purple

77


Tabel III.42. Karakter agronomi dan komponen hasil padi pada percobaan di Sukabumi. No. urut lapang

No. galur

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44.

F101 F103 F105 F115 F117 F118 F119 F121 F122 F124 F126 F127 F128 F139 F141 F142 F143 F144 F145 F146 F149 F152 F154 F155 F159 F161 IR64 Fatmawati 95 104 106 116 120 125 130 133 135 138 147 150 151 153 Ciherang Inpari-1

Rata-rata tinggi tanaman (cm)

Rata-rata jumlah anakan

Rata-rata gabah isi/malai

Rata-rata gabah hampa/malai

Bobot gabah (g)

107,2 114,4 111,4 121 107,6 104,4 96,2 106,4 100 95,2 96,8 98,4 96 102,6 100,4 104,6 105,2 104,8 107,2 101 105,2 104,8 111,2 101,8 94 97 92,9 100,7 101,3 103,1 106,7 99,2 100,7 96 105,3 107,9 105,2 106,5 101,2 107,1 114,5 108 110,9

13,8 9,2 10,6 13,2 10,4 9,4 13,2 10 10,4 9 11,2 10,2 11,2 9,8 9,2 8,6 10,2 10 8,6 9,4 10,2 7,8 9,2 6,6 6,2 6,2 10,1 5,5 6,7 8,2 8,2 11,1 10,5 10 10,1 10,7 9,1 8,2 10,6 10,2 19,3 10,1 8,1

77 101 79 129 47 85 73 89 90 45 44 81 51 87 75 75 51 59 72 96 76 104 49 73 90 30 13 32 124 81 107 94 73 77 119 93 102 107 116 120 118 113 88 30

205 175 181 88 158 178 176 117 146 67 94 136 171 218 133 162 181 137 150 183 161 166 92 157 126 71 24 71 110 147 83 125 90 137 142 116 134 130 146 171 113 184 65 30

10,7 11,1 11,6 22,5 4,3 8,5 9 5,8 6,3 2,5 3,1 8,4 8,7 11,8 8,2 8,1 7,9 7,7 10,3 13,5 12,8 15,5 3,1 5 11,4 1,4 1,1 3,2 15,9 18,5 20,4 18,3 10,7 12,5 17,3 11,2 10,9 14,7 14,1 15,5 13,2 13 8,7 15,2

seed formation produce from crossing between Arjuna and candidate number 15 with percentage of purple seed was 30.8%. From the cytology analysis number of chomosome range 15-27.

78

Jagung merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah padi. Untuk meningkatkan produksi nasional diperlukan varietas baru yang berdaya hasil tinggi. Varietas hibrida terbukti dapat me-

LAPORAN TAHUN 2009

ningkatkan produktivitas tanaman jagung yang relatif lebih tinggi daripada tanaman jagung bersari bebas. Perakitan varietas hibrida akan berhasil bila tersedia jagung bergalur murni. Untuk mendapatkan galur murni melalui persilangan seksual membutuhkan waktu yang lama, 6-8 generasi persilangan. Salah satu teknologi alternatif yang dapat dimanfaatkan untuk mempersingkat waktu mendapatkan galur murni adalah menggunakan metode bulbosum, yang selama ini dikenal pada pemuliaan gandum. Aplikasi metode bulbosum pada pemuliaan jagung sudah dimulai sejak tahun 1990-an. Pada pemuliaan jagung dengan teknik ini, dilakukan persilangan antara dua jenis jagung di mana tetua jantannya memiliki kemampuan untuk menginduksi pembentukan jagung haploid. Jagung haploid ditandai dengan terbentuknya biji yang berwarna ungu karena adanya gen Ri-nj yang menyandi pembentukan embrio atau endosperma berwarna ungu. Secara alami kemampuan ini terdapat pada beberapa jenis jagung dengan persentase pembentukan tanaman haploid kurang dari 0,001%. Sehingga diperlukan perakitan penginduksi pembentukan jagung haploid dengan tingkat keberhasilan yang lebih tinggi. Pemulia jagung di Jerman sudah berhasil merilis maize inducer haploid line dan jagung ini mampu menginduksi pembentukan tanaman haploid pada jagung subtropis dengan keberhasilan 3-15%. Pembentukan galur murni dengan menggunakan metode bulbosum dapat dilakukan hanya dengan dua generasi saja sehingga dapat mempersingkat waktu. Pada penelitian tahun 2007 dan 2008 telah dilakukan seleksi dan persilangan antara

jagung budi daya dengan beberapa koleksi plasma nutfah jagung yang diduga memiliki kemampuan untuk menginduksi pembentukan tanaman haploid jagung. Dari penelitian tersebut sudah diperoleh beberapa kandidat yang diharapkan mampu menginduksi pembentukan tanaman haploid jagung budi daya. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Pembentukan Jagung Inbred dalam Dua Generasi Menggunakan Galur Penginduksi Haploid dan Diploidisasi In Vitro. Tujuan akhir dari penelitian ini adalah mendapatkan galur jagung penginduksi haploid dan jagung dihaploid homozigous (inbrida) hasil persilangan dengan galur penginduksi haploid yang diikuti dengan diploidisasi in vitro. Tujuan penelitian TA 2009 adalah untuk mendapatkan biji haploid hasil persilangan dengan galur putatif penginduksi haploid, mendapatkan satu metode diploidisasi secara in vitro dan mendapatkan tanaman dihaploid homozigous (inbrida). Penelitian diploidisasi in vitro pada biji dan kecambah in vitro dilakukan dengan menggunakan bahan tanaman biji dan kecambah in vitro dari biji yang warna ungu BC2. Perlakuan untuk diploidisasi menggunakan kolkisin pada beberapa taraf konsentrasi dan lama perlakuan. Sedangkan pengujian BC2 sebagai galur penginduksi haploid menggunakan biji berwarna putih dan kuning yang disilangkan dengan varietas budi daya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara in vitro diploidisasi berhasil dilakukan pada kecambah in vitro yang diperlakukan dengan kolkisin konsentrasi 0,06% selama 6 jam. Hasil penghitungan kromo-

79


som menunjukkan bahwa setelah diperlakukan kolkisin jumlah kromosom mengganda dari 20 menjadi 40. Dari hasil penelitian tahun 2008 telah diperoleh populasi BC2 dan BC3. Dari populasi ini dipilih nomor-nomor dengan kemampuan pembentukan biji ungu tertinggi. Dari populasi ini terpilih enam nomor dari empat populasi persilangan balik (BC2 dan BC3), yaitu No. 1 (BC2 Bisma No. 2 biji putih), No. 8 (BC2 Bisma No. 4 biji putih), No. 15 (BC2 Bisma No. 6 biji kuning), No. 22 (BC2 Bisma No. 6 biji putih), No. 36 (BC3 Bisma No. 5 biji kuning), dan No. 43 (BC3 Bisma No. 5 biji putih). Untuk melihat kemampuan pembentukan biji ungu pada populasi yang digunakan sebagai penginduksi haploid, setiap nomor dilakukan persilangan secara sibing (persilangan dengan polen dari populasi yang sama dengan tetua betina). Pada persilangan sibing terlihat bahwa semua nomor masih mampu membentuk biji ungu pada turunannya A

B

2n = 20 E

Dari pengujian nomor-nomor yang dipilih sebagai kandidat penginduksi pembentukan haploid (biji ungu) ternyata tetua dari populasi BC2 yang berwarna kuning dan putih sama efektifnya untuk menginduksi pembentukan biji ungu pada varietas budi daya baik yang berbiji kuning (Bisma, Arjuna, Sukmaraga, dan Genjah Madura) dan yang berbiji putih (Pulut Takalar). Kandidat penginduksi haploid No. 1 dan 15 mampu menginduksi tiga varietas budi daya, tetapi persentase pembentukan biji ungu tertinggi dihasilkan dari persilangan Arjuna dan kandidat No. 15 yang mampu membentuk 30,8% biji berwarna ungu. Jumlah kromosom tanaman jagung biji F1 ungu hasil persilangan Pulut Takalar disajikan pada Gambar III.33 sedangkan jagung hasil persilangan antara Sukmaraga dan BC2 No. 8 disajikan pada Gambar III.34.

C

2n = 20 F

2n = 20

dengan persentase pembentukan biji ungu berkisar antara 6,3-20,7%.

D

2n = 20 G

2n = 20

2n = 20 H

2n = 20

2n = 20

A = K 0,06%, 6 jam (2n = 20); B = K 0,10%, 6 jam (2n = 20); C = K 0,10%, 16 jam (2n = 20); D = K 0,03%, 24 jam (2n = 20); E = K 0,06%, 6 jam (2n = 40); F = K 0,10%, 6 jam (2n = 20); G = K 0,10%, 16 jam (2n = 20); H = K 0,03%, 24 jam (2n = 20). Gambar III.33. Jumlah kromosom tanaman jagung biji ungu F1 hasil persilangan Pulut Takalar dengan penginduksi haploid pada perlakuan diploidisasi akar kecambah sebelum perendaman (A-D) dan setelah perendaman dengan kolkisin (E-H).

80

LAPORAN TAHUN 2009

A

B

C

Gambar III.34. Jagung hasil persilangan antara Sukmaraga (♀) dan BC2 No. 8P (♂). A = jagung F1, B = kromosom dari biji warna ungu, C = kromosom dari biji warna kuning. Arjuna x no 15

Biji kuning

Biji ungu

Genjah Madura x15

Biji kuning

Biji ungu

Gambar III.35. Analisis sitologi pada persilangan antara kandidat penginduksi haploid No. 15 (BC2 Bisma No. 6) berbiji kuning sebagai tetua jantan dan varietas Arjuna dan Genjah Madura sebagai tetua betina.

Analisis sitologi yang dilakukan pada biji ungu F1 hasil persilangan antara varietas budi daya dan enam nomor kandidat penginduksi haploid memberikan hasil penghitungan yang beragam tetapi tidak ada yang haploid. Jumlah kromosom yang dapat dihitung berkisar antara 15-27. Hal ini dapat terjadi karena penggandaan kromosom spontan yang alami yang terjadi pada jagung. Level kromosom mixploid juga diperoleh Zhang et al. (2008) ketika memproduksi tanaman jagung haploid dengan menyilangkan galur jagung inbrida dengan galur penginduksi haploid HZL1 di mana diperoleh 62,5% jagung ungu memiliki level ploidi mixploid (2n = 9-21), sedangkan ploidi diploid diperoleh sebanyak 54,27% dari jagung yang berwarna ungu. Dari hasil persilangan antara jagung budi daya dengan kandidat penginduksi haploid harus

dilakukan analisis lebih lanjut untuk melihat apakah F1 yang berwarna ungu hanya membawa sifat maternal atau campuran. Perbedaan sitologi antara kandidat penginduksi haploid No. 15 (BC2 Bisma No. 6) berbiji kuning sebagai tetua jantan dan varietas Arjuna dan Genjah Madura sebagai tetua betina dapat dilihat pada Gambar III.35. RESPON KALUS KEDELAI TERHADAP IRADIASI SINAR GAMMA DAN PERENDAMAN DALAM EMS Ragapadmi Purnamaningsih, Ika Mariska, Endang G. Lestari, Sri Hutami, dan Rossa Yunita Respon of Soybean Callus to Gamma Irradiation and EMS Treatment. Decreasing national productivity of soybean caused by some factors, i.e. pod borer attack. But there is no soybean variety resistance to pod borer. Genetic

81


diversity of soybean can increase by using mutation induction with gamma irradiation or EMS. Somaclone lines of mutant can be selected to be produce new character (resistance to pod borer with early maturity).

Kedelai merupakan tanaman pangan penting ketiga setelah padi dan jagung. Produksi kedelai Indonesia masih belum mencukupi kebutuhan nasional. Rendahnya produktivitas kedelai antara lain disebabkan oleh serangan hama penggerek polong (Etiella zinckenella) yang dapat menyebabkan kehilangan hasil sampai 80%. Hingga saat ini belum ada varietas tahan dan pengendalian hama penggerek polong kedelai masih sangat tergantung pada penggunaan insektisida. Namun teknologi ini relatif mahal terutama di negara berkembang, selain itu dianggap tidak ramah lingkungan. Penggunaan varietas yang tahan merupakan alternatif utama, namun demikian hingga saat ini belum ada varietas yang tahan terhadap hama penggerek polong. Tersedia varietas kedelai dengan umur genjah juga merupakan salah satu solusi untuk meningkatkan produksi nasional kedelai. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu dilakukan penelitian untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga dapat dilakukan seleksi terhadap sifat-sifat yang diinginkan. Teknik in vitro dengan mutasi dan keragaman somaklonal merupakan salah satu alternatif untuk memperoleh varietas baru apabila material genetik sebagai bahan seleksi tidak tersedia. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Pembentukan Mutan Kedelai Berumur 70-80 Hari dengan Ketahanan >60% terhadap Penggerek Polong dan Produktivi-

82

tas 3 t/ha. Tujuan penelitian adalah mendapatkan galur somaklon kedelai tahan hama penggerek polong dan umur genjah. Penelitian terdiri dari dua kegiatan, yaitu (1) pembentukan satu set populasi mutan tanaman kedelai melalui iradiasi sinar gamma dan (2) pembentukan satu set populasi mutan tanaman kedelai dengan menggunakan mutagen kimia EMS. Eksplan yang digunakan adalah embriozigotik muda berasal dari polong yang berumur 12-20 hari setelah penyerbukan dari kedelai varietas Wilis, Burangrang, Baluran, dan aksesi No. B 3592. Induksi kalus embriogenik dilakukan dengan menggunakan media MS vitamin B5 dengan penambahan 2.4-D 40 mg/l dan sukrosa 3%. Kalus yang didapatkan selanjutnya diradiasi dengan sinar gamma pada dosis 400 rad atau direndam dalam larutan EMS dengan konsentrasi 0,1; 0,3; dan 0,5% selama 1, 2, dan 3 jam. Kalus yang telah diberi perlakuan mutasi kemudian dipindah pada media untuk menginduksi pembentukan benih somatik. Keempat varietas yang digunakan memberikan respon yang baik pada media induksi kalus yang digunakan. Kalus yang diperoleh berwarna putih bening dan bersifat embriogenik (Tabel III.43). Kalus dengan struktur yang remah dan bersifat embriogenik umumnya mudah diregenerasikan melalui jalur embriogenesis somatik. Dari Tabel III.43 terlihat bahwa persentase pembentukan kalus tertinggi diperoleh dari varietas Baluran (93,40%) dan terendah adalah varietas Burangrang (75,95%). Namun demikian eksplan yang mudah diinduksi pembentukan kalusnya belum tentu mudah diregenerasikan, karena sifat ter-

LAPORAN TAHUN 2009

Tabel III.43. Persentase pembentukan kalus dari empat varietas kedelai. Varietas

Pembentukan kalus (%)

Visual kalus

93,40 75,95 89,44 83,12

Putih, remah Putih, remah Putih, remah Putih, remah

Baluran Burangrang B 3592 Wilis

Tabel III.44. Perkembangan kalus kedelai setelah perlakuan iradiasi sinar gamma. Varietas

Media

Kalus dengan spot hijau (%)

Kalus berwarna coklat (%)

Pembentukan embriosomatik (%)

Jumlah struktur globular

Jumlah struktur torpedo

Baluran

S10 S11 S10 S11 S10 S11 S10 S11

48,89 29,29 4,79 80,00 35,63 20,51 59,63 92,31

37,78 32,32 67,46 0,00 56,32 64,10 11,00 0,00

22,22 18,18 27,78 20,00 8,05 15,38 29,36 7,69

50 50 75 100 92 105 90 95

0 0 5 2 0 0 4 4

Burangrang B 3592 Wilis

S10 = MS modifikasi + 2.4-D + kinetin, S11 = MS modifikasi + 2.4-D + GA.

sebut sangat tergantung kepada genotipe yang digunakan (genotipe dependent). Induksi mutasi dengan mengggunakan iradiasi sinar gamma dilakukan pada dosis 400 rad yang merupakan dosis LD50 yang di peroleh dari hasil penelitian sebelumnya. Respon kalus setelah perlakuan iradiasi sinar gamma disajikan pada Tabel III.44 dan setelah direndam dalam larutan EMS ditampilkan pada Tabel III.45. Dari Tabel III.45 terlihat bahwa pembentukan embriosomatik tertinggi diperoleh dari varietas Wilis, demikian juga dengan jumlah struktur globular dan torpedo yang dihasilkan, sedangkan varietas B 3592 memperlihatkan respon pembentukan embriosomatik paling rendah. Respon kalus dari masing-masing varietas setelah direndam dalam larutan EMS

berbeda-beda tergantung kepada konsentrasi EMS yang digunakan serta waktu perendaman (Tabel III.45). Tampaknya waktu perendaman menyebabkan tingkat kematian kalus yang lebih tinggi daripada konsentrasi EMS yang digunakan. Semakin lama kalus direndam dalam EMS (3 jam), maka jumlah kalus yang berwarna coklat semakin banyak, sedangkan jumlah struktur globular dan torpedo yang dihasilkan makin sedikit. Kalus yang bertahan hidup setelah perlakuan iradiasi sinar gamma dan EMS serta dapat membentuk struktur globular dan torpedo, diduga merupakan kalus putatif mutan. Perkembangan kalus membentuk struktur globular dan torpedo disajikan pada Gambar III.36.

83


Tabel III.45. Perkembangan kalus kedelai setelah perendaman dalam larutan EMS. Varietas Baluran

Dosis (%) Waktu perendaman (jam) Spot hijau (%) Coklat (%) Jumlah globular Jumlah torpedo 0,1 0,3 0,5

1 2 3 1 2 3 1 2 3

100,00 85,71 0,00 5,56 55,56 0,00 50,00 20,02 0,00

0,00 14,29 100,00 94,44 44,44 100,00 50,00 79,98 100,00

0 55 0 1 8 0 12 4 0

0 11 0 1 4 0 22 2 0

80

40

1 2 3 1 2 3 1 2 3

100,00 100,00 50,00 8,33 53,33 94,80 100,00 6,25 0,00

0,00 0,00 50,00 91,67 46,67 5,20 0,00 93,75 100,00

33 30 0 10 1 1 104 110 0

9 4 0 10 1 1 0 0 0

289

25

1 2 3 1 2 3 1 2 3

100,00 66,67 25,30 60,00 15,30 0,00 13,79 30,00 0,00

0,00 33,33 74,70 40,00 84,70 100,00 86,21 70,00 100,00

20 10 20 15 0 0 6 5 0

4 5 5 11 0 0 16 10 0

76

51

15 10 0 5 1 0 0 0 0

15 5 0 3 1 0 7 0 0

31

31

Jumlah Burangrang

0,1 0,3 0,5

Jumlah B 3592

0,1 0,3 0,5

Jumlah Wilis

0,1 0,3 0,5

1 2 3 1 2 3 1 2 3

70,00 33,13 0,00 53,33 21,40 9,90 20.00 14,90 0,00

Jumlah

Struktur globular

Struktur torpedo

30,00 66,87 100,00 46,67 78,6 90,10 80,00 85,10 100,00

Struktur torpedo

Gambar III.36. Pembentukan struktur embriosomatik pada kalus hasil mutasi.

84

LAPORAN TAHUN 2009

PENCARIAN METODE PEMBENTUKAN NODUL PISANG AMBON KUNING DAN TRANSFORMASI NODUL MENGGUNAKAN AGROBACTERIUM Deden Sukmadjaja, Ragapadmi Purnamaningsih, Yati Supriati, dan Suci Rahayu Searching a Method for Nodul Formation in Banana and a Method for Transformation Mediated by Agrobacterium. Banana cultivar Ambon Kuning is known to be susceptible to wilt disease which causes heavy losses in the productivity and quality. The use of Foc disease banana cultivar resistance by genetic engineering techniques is a way to solve the banana productivity and quality problem. In vitro plant regeneration is an important stage on the method of transgenic plant production. The application of precise type and concentration of plant growth regulator determine succesfull of embryogenic calli formation and plant regeneration. The embriogenically calli were important to increase plant regeneration probability, whereas regenerate plant from callus will be determined by ratio of auxins and cytokinins in the plant. The objectives of this research in the first year (2009) are to develop (1) method for nodul formation and (2) method for transformation mediated by Agrobacterium. The research results showed that composition of medium culture for initiating corm slice explants to produce banana small shoot clusters were performed on MS basal medium enriched 5, 10, and 20 mg/l of BAP combined with 1 mg/l of 2.4-D. The using of meristematically small shoots as the explant on media enriched high concentration of BAP with combined no 2.4-D was produced more small shoot clusters. Culturing meristematically shoots on media MS enriched combinations of BAP and 2.4-D was produced banana embriogenic calli. The using somatically tissues (leaf sheet and pseudostem) as the explant on some media compositions tested were produced no both shoot clusters or embriogenic callus. Meristematically shoots explants on

media containing BAP in light condition have more responsively on producing small shoot clusters compared to dark condition. Embryonic calli were produced with low percentage on media containing BAP (10 and 20 mg/l) combined with 1 mg/l of 2.4-D. The examination of higromisin effectivity as a selection agent on transformed plant material was carried out. Transformed small shoots explants were still survive after four weeks culture on media containing 25 mg/l of higromisin. The A. tumefaciens inoculated explants on selection media were survived and produced for about 80-88% of putative transformed shoots.

Pisang ambon kuning merupakan salah satu jenis pisang dengan nilai ekonomi tinggi, akan tetapi sangat rentan terhadap penyakit layu fusarium. Cara pegendalian yang paling efektif, murah, dan tidak mencemari lingkungan, yaitu menggunakan varietas tahan dengan produktivitas dan mutu tinggi. Perakitan tanaman pisang tahan terhadap penyakit layu fusarium melalui rekayasa genetik dilakukan dengan menyisipkan gen chi yang mengekspresikan enzim kitinase. Transformasi genetik, memerlukan metode tertentu yang tepat, karena seringkali sistem transformasi genetik bersifat spesifik untuk genotipe tertentu. Regenerasi tanaman merupakan tahapan penting dalam perakitan tanaman transgenik Penggunaan jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang tepat sangat menentukan keberhasilan pembentukan kalus embriogenik dan regenerasi tanaman. Kalus yang bersifat embriogenik sangat diperlukan untuk meningkatkan regenerasi tanaman. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Rekayasa Genetik untuk Memper-

85


oleh Pisang dengan Produktivitas 15 t/ha, Kadar Gula, dan β-karoten Tinggi serta Tahan Penyakit Fusarium. Pada tahun 2009 penelitian bertujuan untuk mendapatkan (1) metode pembentukan nodul/mata tunas pisang ambon kuning sebagai bahan untuk melakukan transformasi dan (2) metode transformasi pisang ambon kuning dengan menggunakan vektor Agrobacterium tumefaciens. Tujuan akhir dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan tanaman pisang ambon kuning yang tahan terhadap penyakit layu fusarium dengan produktivitas tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa telah diperoleh komposisi media untuk menginisiasi pembentukan nodul dari eksplan jaringan tunas, yaitu media dasar MS yang ditambah BAP 5, 10, dan 20 mg/l yang dikombinasikan dengan 2.4-D 1 mg/l, sedangkan untuk eksplan tunas meristematis (scalp) penambahan BAP konsentrasi tinggi tanpa dikombinasikan 2.4-D menghasilkan nodul yang lebih banyak (Gambar III.37). Kombinasi BAP dan 2.4-D pada eksplan tunas meristematis menghasilkan kalus yang embriogenik. Jaringan somatis daun dan pelepah belum dapat menghasilkan kalus embriogenik pada media yang

dicobakan. Sedangkan eksplan jaringan tunas meristematis menghasilkan nodul yang lebih banyak jika ditanam pada media yang mengandung BAP tanpa ditambah auksin dalam kondisi lingkungan bercahaya. Kombinasi BAP (10 dan 20 mg/l) dengan 2.4-D 1 mg/l menghasilkan kalus embriogenik dengan persentase rendah. Persentase pembentukan kalus yang lebih tinggi dari eksplan jaringan meristematis dihasilkan pada media yang mengandung 2.4-D lebih tinggi dari sitokinin (BAP atau zeatin) yang dilengkapi masing-masing casein hidrolisat dan asam askorbat dengan kondisi lingkungan penyimpanan biakan gelap. Penggunaan media MS yang ditambah BA 1 mg/l menghasilkan tunas yang lebih banyak dan baik untuk meregenerasikan kembali nodul menjadi tunas/ planlet. Kombinasi BA dan thidiazuron cenderung menghasilkan kembali proliferasi nodul. Pada kegiatan transformasi gen kitinase ke dalam genom pisang, telah dilakukan pengujian kefektifan higromisin sebagai agen penyeleksi terhadap bahan tanaman berupa nodul. Hasil pengujian menunjukkan bahwa setelah umur 4 minggu, eksplan yang diberi perlakuan higromisin 25

Gambar III.37. Nodul-nodul tunas meristematis yang dihasilkan pada BAP 20 mg/l.

86

LAPORAN TAHUN 2009

Hasil transformasi

Kontrol

Gambar III.38. Respon eksplan pada media seleksi.

mg/l masih bertahan hidup. Semakin tinggi konsentrasi higromisin yang diberikan pada media kultur in vitro, persentase eksplan (nodul) yang dapat tumbuh semakin kecil. Hasil penelitian transformasi menunjukkan bahwa waktu inokulasi selama 45 menit menyebabkan kematian eksplan tertinggi setelah dilakukan transformasi. Inokulasi A. tumefaciens selama 15 menit pada eksplan menghasilkan eksplan hidup pada media seleksi sebesar 76,9% dengan warna eksplan hijau, sedangkan inokulasi eksplan selama 30 menit menghasilkan eksplan yang bertahan hidup pada media seleksi sebesar 48% dengan warna eksplan hijau agak kecoklatan. Hal ini menunjukkan bahwa ada pengaruh waktu inokulasi terhadap daya regenerasi eksplan. Berdasarkan hasil kegiatan transformasi tersebut, maka dilakukan kembali kegiatan transformasi genetik menggunakan metode yang sudah dimodifikasi berdasarkan hasil transformasi genetik yang telah dilakukan. Dari kegiatan transformasi genetik tersebut diperoleh peningkatan persentase eksplan yang bertahan hidup pada media seleksi. Inokulasi eksplan selama 15-30 menit menghasilkan eksplan yang te-

tap hidup di media seleksi sebesar 80-88%. Eksplan hasil transformasi genetik tetap dipelihara pada media seleksi dengan melakukan subkultur setiap bulan. Calon tunas baru mulai muncul dari eksplan hasil transformasi genetik (Gambar III.38). METODE PERBANYAKAN IN VITRO YANG EFISIEN UNTUK TANAMAN PISANG KEPOK TANPA JANTUNG Ika Mariska, Yati Supriati, dan Suci Rahayu Efficient Method for In Vitro Propagation of Budless Banana cv. Kepok. The budless banana cv. Kepok is highly commercial since having sweet taste like Kepok Kuning and it does not have male bud so that protected from blood disease infection. In vitro culture may produce seedling on large scale, uniform in a shorter period. The aims of this research are: (1) to obtain the effective and efficient method for shoot multiplication of budless Kepok, (2) to obtain the effective and efficient condition for shoot multiplication of budless Kepok, and (3) to obtain the effective and efficient method for root industion of budless Kepok. The plant material used was in vitro culture of budless Kepok cv. Amorang. The media formulation for shoot multiplication were full strength, half strength, quater strength, and modified MS media supplemented with 1, 3, and 5 ppm BA. On optimization step, the media tested were MS, Knop, Knop & Heller,

87


Hyponex N, Growmore N, and Rosasol N containing of 1 ppm BA. The explants were incubated in room culture with 8, 12, and 16 hours photoperiod while the temperature was set on 300C dan 250C. For root induction, the media tested were MS, Knop, Knop & Heller, Hyponex N, Growmore N, and Rosasol N containing of 1 and 3 ppm IBA. The result showed that optimal medium for shoot multiplication was ¼ MS with addition of 1 ppm BA. The best incubation condition was 16 hours photoperiod and 1 ppm IBA. The best media for root induction was Hyponex 2g/l that supplemented with 1 ppm IBA. Based on calculation, this method may reduce the electricity cost about 42% and media formulation about 18%.

Pisang kepok tanpa jantung merupakan tanaman pisang yang bernilai komersial karena mempunyai citarasa pisang kepok dan tidak memiliki bunga jantan sehingga terhindar dari penularan penyakit layu darah. Pengembangannya secara komersial memerlukan bibit dalam jumlah banyak. Teknologi kultur ini vitro dapat diterapkan untuk produksi bibit secara masal dalam waktu yang singkat. Efisiensi teknik mikropropagasi diharapkan dapat menekan biaya sehingga mampu menurunkan harga bibit pisang. Walaupun aspek sistem regenerasi kultur pisang telah banyak diteliti, pengkajian aspek penghematan biaya produksi bibit pisang kepok tanpa jantung melalui teknik kultur jaringan belum banyak dilaporkan di mancanegara dan bahkan belum pernah dilakukan di Indonesia. Biaya produksi bibit pisang melalui teknik kultur jaringan meliputi biaya bahan hidup (tanaman induk yang sehat), biaya bahan kimia pensteril, media tumbuh in vitro dan ex vitro, bahan aus, upah pelaksana, serta

88

biaya overhead. Dilaporkan bahwa penggunaan listrik membutuhkan biaya hingga 60% dari seluruh biaya produksi. Tujuan penelitian tahun 2009 adalah (1) memperoleh formulasi media yang efektif dan efisien untuk perbanyakan bibit pisang kepok tanpa jantung secara masal, (2) mengetahui lingkungan tumbuh yang efektif dan efisien untuk perbanyakan bibit pisang kepok tanpa jantung secara masal, dan (3) memperoleh formulasi media yang efektif dan efisien untuk induksi perakaran bibit pisang kepok tanpa jantung. Pada percobaan ini digunakan media terbaik (hasil percobaan optimasi dan efisiensi formulasi media). Eksplan yang digunakan adalah tunas (in vitro) tunggal tanpa daun dan tanpa akar yang berukuran sekitar 2 cm. Faktor pertama adalah fotoperiodisitas dan faktor kedua adalah suhu. Hasil percobaan menunjukkan bahwa BA pada taraf 1 ppm merupakan perlakuan yang terbaik (Gambar III.39). Peningkatan taraf BA tidak mampu meningkatkan tingkat multiplikasi tunas. Dibandingkan dengan perlakuan kontrol, yaitu media MS dengan penambahan BA 5 ppm, perlakuan BA 1 ppm memberikan respon yang lebih baik. Ditinjau dari jenis media dasar, media MS modifikasi merupakan perlakuan yang terbaik untuk pertumbuhan biakan dan multiplikasi tunas (Gambar III.40) walaupun media ¼ MS memberikan hasil yang tertinggi untuk peubah jumlah tunas dan rasio pembentukan tunas. Hasil percobaan optimasi menunjukkan bahwa kematian biakan yang disebabkan oleh rusaknya jaringan dapat diturunkan dengan menurun-

LAPORAN TAHUN 2009

5

Pengaruh ZPT terhadap jumlah tunas biakan pisang Amorang

4

8

Pengaruh ZPT terhadap jumlah daun biakan pisang Amorang

10

6

6

3 4

4

2 2

1 0

Pengaruh ZPT terhadap jumlah akar biakan pisang Amorang

8

BA1

BA3

BA5

BA1

Subkultur 1

BA3

BA5

Subkultur 2

BA1

BA3

BA5

0

2 BA1

Subkultur 3

BA3

BA5

BA1

Subkultur 1

BA3

BA5

Subkultur 2

BA1

BA3

0

BA5

BA1

BA3

BA5

Subkultur 1

Subkultur 3

BA1

BA3

BA5

BA1

Subkultur 2

BA3

BA5

Subkultur 3

Gambar III.39. Pengaruh beberapa taraf benzil adenin terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang. 2

Pengaruh media dasar tehadap jumlah tunas biakan pisang Amorang

1,5

5

Pengaruh media dasar tehadap jumlah daun biakan pisang Amorang

10

4

8

3

6

2

4

1

2

Pengaruh media dasar tehadap jumlah akar biakan pisang Amorang

1 0,5 0

MS

Mdf ½ MS ¼ MS MS Mdf ½ MS ¼ MS MS Mdf ½ MS ¼ MS Subkultur 1 Subkultur 2 Subkultur 3

0

MS


0

MS


Gambar III.40. Pengaruh beberapa macam media dasar terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang. A

B

C

Gambar III.41. Penampilan biakan pisang Kepok tanpa jantung kultivar Amorang pada tahap optimasi. A = MS, B = MS modifikasi, C = ¼ MS.

kan taraf pupuk cair yang digunakan. Respon yang serupa diperoleh dari perlakuan MS modifikasi dan ¼ MS (Gambar III.41). Hasil percobaan optimasi lingkungan tumbuh menunjukkan bahwa semakin tinggi fotoperiodisitas maka semakin tinggi pula tingkat pertumbuhan biakan pisang Amorang, demikian pula dengan pengaruh suhu lingkungan. Perlakuan terbaik adalah fotoperiodisitas 16 jam dengan suhu 30oC, di mana jumlah tunas dan jumlah daun yang terbentuk paling banyak (Gambar III.42).

Percobaan induksi perakaran menunjukkan bahwa Hyponex dan Rosasol menginduksi perakaran lebih awal seperti media MS. Pada akhir pengamatan, media Knop, Growmore, dan Hyponex memberikan persentase perakaran yang tinggi, yaitu 100% (Gambar III.43) walaupun menggunakan IBA pada taraf yang lebih rendah (1 ppm). Demikian pula, jumlah akar yang terbentuk cukup banyak (lebih dari 4 akar/eksplan) sehingga peluang keberhasilan pada tahap aklimatisasi dapat dijamin.

89


12

Tunas Akar Daun

Jumlah

10 8 6 4 2 0

25

30 16 jam

25

30 12 jam Kondisi inkubasi

25

30 8 jam

Gambar III.42. Pengaruh kondisi inkubasi terhadap pertumbuhan biakan pisang Amorang. A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

Gambar III.43. Penampilan akar biakan pisang kepok Amorang umur 8 minggu setelah tanam pada beberapa formulasi media induksi perakaran. A = MS + IBA 1 ppm, B = MS + IBA 3 ppm, C = Hyponex + IBA 1 ppm, D = Hyponex + IBA 3 ppm, E = Growmore + IBA 1 ppm, F = Growmore + IBA 3 ppm, G = Rosasol + IBA 1 ppm, H = Rosasol + IBA 3 ppm, I = Knop + IBA 1 ppm, J = Knop + IBA 3 ppm, K = Knop danHeller + IBA 1 ppm, L = Knop dan Heller + IBA 3 ppm.

90

LAPORAN TAHUN 2009

METODE PERBANYAKAN TEBU SECARA IN VITRO UNTUK MENDAPATKAN BIBIT YANG LEBIH MURAH 30% DARI HARGA BAKU Deden Sukmadjaja, Ika Mariska, Yati Supriati, dan Suci Rahayu Micropropagation Method of Sugarcane for a 30% Lower Cost Input Production. Tissue culture technology is used as an alternative technology for the production of high quality planting material of crop plants and fruit trees, propagated from vegetative parts. However, the technology is capital, labor and energy intensive. Micropropagation technology is more expensive than the conventional methods of plant propagation. The major reasons are cost of production and know-how. During the early years of the technology, there were difficulties in selling tissue culture products because the conventional planting material was much cheaper. Now this problem has been addressed by inventing reliable and cost effective tissue culture methods without compromising on quality. This requires a constant monitoring of the input costs of chemicals, media, energy, labor and capital. In Indonesia, where labour is relatively cheaper, consumables such as media and electricity make a comparatively greater contribution to production costs. Therefore, low cost alternatives are needed to reduce production cost of tissuecultured plants. Modification or substitution in production inputs such as MS basal media composition, physical or matrices media, cover of culture container, photoperiodisity and intensity, and source of energy have been studied to produce low production cost for sugarcane micropropagation methods. The production cost analyses based on the efficiency method in production inputs studied can reduce production cost for 33.5% of the standard method.

Peningkatan produktivitas tanaman tebu sangat dipengaruhi oleh penggunaan bahan tanaman yang baik dan bermutu. Oleh karena itu penyediaan bibit tebu dari

varietas unggul yang berkontribusi terhadap peningkatan hasil sangat diperlukan. Selama ini sistem pembibitan tanaman tebu dilakukan melalui tidak kurang dari lima tahap atau penjenjangan yang memakan waktu cukup panjang. Mengingat kebutuhan akan bibit tebu bermutu yang semakin tinggi maka diperlukan suatu teknik yang dapat menyediakan bibit dalam jumlah masal dalam waktu yang relatif singkat dan dengan harga yang bersaing. Teknologi kultur jaringan merupakan salah satu teknologi alternatif yang dapat digunakan sebagai solusi untuk pengadaan bibit tanaman berkualitas secara masal. Meskipun metode perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan dapat memberikan beberapa keuntungan akan tetapi sampai saat ini dianggap lebih mahal dibandingkan dengan metode perbanyakan secara konvensional karena padat akan modal, enersi, dan memerlukan keterampilan khusus bagi tenaga kerjanya. Biaya produksi dan pengetahuan merupakan alasan utama yang menyebabkan harga per unit tanaman hasil kultur jaringan menjadi lebih mahal. Komponen input produksi seperti penggunaan media tumbuh dan penggunaan enersi terutama listrik menjadi faktor penting yang mempengaruhi tingginya biaya produksi pembibitan tanaman melalui kultur jaringan. Penggunaan enersi listrik dalam penerapan teknik kultur jaringan termasuk komponen dengan biaya produksi paling tinggi. Komposisi media tumbuh juga turut berkontribusi terhadap tingginya biaya produksi mikropropagasi tanaman. Selama proses mikropropagasi setiap jenis tanaman mempunyai kebutuhan yang berbeda selama pertumbuhannya.

91


Oleh karena itu perlu diketahui kebutuhan yang paling efisien dari mikropropagasi bibit pada tanaman tebu baik selama tahap perbanyakan di laboratorium maupun pada tahap pertumbuhan di lapang tanpa mengurangi kualitas tanaman yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh metode yang efektif dan efisien pada mikropropagasi tebu unggul untuk penyediaan bibit tebu bermutu dengan cara menghemat input produksi sehingga diperoleh harga bibit yang dapat bersaing dengan bibit konvensional. Pada penelitian yang dilakukan di Laboratorium Biologi Sel dan Jaringan dan rumah kaca BB-Biogen telah dipelajari kebutuhan atau input produksi minimal dalam mikropropagasi bibit tebu, yaitu komponen penggunaan media dan enersi listrik, sehingga biaya produksi dapat dihemat. Untuk komponen pengunaan media tumbuh yang dipelajari adalah penyederhanaan komponen pembuat media tumbuh dengan cara penurunan konsentrasi media dasar dan vitamin, mengurangi atau mengganti bahan untuk pemadat media atau substrat dan mencari bahan penutup wadah atau botol kultur yang lebih efisien. Sedangkan untuk komponen penggunaan enersi listrik, telah dipelajari modifikasi dan pengurangan konsumsi enersi listrik dengan cara mengurangi waktu dan intensitas pencahayaan selama periode inkubasi, penggunaan sumber cahaya hemat enersi dan penggunaan sumber enersi gas dalam proses pembuatan media. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi media tumbuh untuk regenerasi

92

tanaman tebu dapat disederhanakan dengan mengurangi komposisi media makro MS hingga 50% dan vitamin mio-inositol antara 75-85,5%. Penggunaan penutup wadah biakan berupa plastik transparan menghasilkan persentase biakan yang tumbuh dan berakar lebih baik dibandingkan dengan penutup dari aluminium foil atau plastik berulir. Penggunaan media padat dengan menggunakan agar komersial (agar swallow) tidak mengurangi secara nyata persentase tumbuh dan regenerasi biakan dibandingkan dengan agar standar (gelrite atau phytagel). Penggunaan media cair dan semi padat menghasilkan persentase planlet yang tidak berbeda dengan media padat. Penghematan sumber enersi listrik untuk pencahayaan dapat dilakukan dalam ruang inkubasi biakan untuk menghasilkan jumlah kalus yang dapat beregenerasi menjadi tunas dengan menggunakan lampu hemat energi 14 watt atau intensitas 1.000 lux dan waktu penyinaran selama 12 jam per hari. Standar penggunaan sumber pencahayaan yang biasa digunakan adalah lampu TL 2 x 20 watt dengan waktu penyinaran selama 16 jam. Pengunaan sumber enersi gas untuk proses sterilisasi botol dan media tanam (dengan menggunakan autoclave) dapat menghemat biaya sterilisasi sekitar 50-60% dibandingkan dengan menggunakan enersi listrik. Metode efisiensi perbanyakan tebu disajikan pada Gambar III.44. Hasil analisis biaya dari percobaan penyederhanaan dan modifikasi beberapa komponen input produksi diperoleh harga bibit setelah aklimatisasi sebesar Rp 539, sedangkan perhitungan biaya dengan metode standar sebesar Rp 796. Sehingga

LAPORAN TAHUN 2009

A

B

C

D

Gambar III.44. Metode efisiensi perbanyakan tebu. A dan B = induksi dan regenerasi kalus pada komposisi media yang sudah disederhanakan, C = pembentukan plantlet pada media cair, D = bibit tebu generasi nol atau G0 umur 1.5 bulan. Tabel III.46. Perkiraan biaya produksi 100.000 bibit tebu melalui kultur jaringan dengan metode baku dan efisiensi. No. Komponen biaya A. Kegiatan di Laboratorium 1. Bahan pembuatan media tumbuh in vitro - Media induksi - Media multiplikasi/regenerasi - Media perakaran 2. Upah pembuatan media dan penanaman 3. Listrik B. Kegiatan di Pembibitan 1. Bahan aklimatisasi dan pembibitan 2. Upah aklimatisasi dan pembibitan C. Lain-lain (10%) Jumlah: Harga per bibit

penghematan biaya produksi dengan menggunakan metode dalam penelitian ini sekitar 32%. Perkiraan biaya produksi tebu

Metode baku (Rp)

Metode efisiensi (Rp)

29.604.312

16.669.767

5.026.920 3.623.186 4.402.956 3.866.372 12.684.878 17.200.000 9.000.000 8.200.000 4.372.453

1.696.200 1.075.802 855.380 3.866.372 9.176.013 17.200.000 9.000.000 8.200.000 3.386.977

48.096.985

37.256.744

811

539

melalui kultur jaringan disajikan pada Tabel III.46.

93


METODE PERBANYAKAN IN VITRO YANG EFISIEN UNTUK GALUR NILAM Sri Hutami, Ika Mariska, dan Widiati H. Adil Efficient Method for In Vitro Propagation of Patchouly Plant. Patchouly plant (Pogostemon cablin Benth.) is the plant produce patchouly oil which use in cosmetic industry, pafume, soap, anticeptic and insectiside. Indonesia is the bigest exportir of patchouly oil in the world (90% of demand in the world). Some of promising clones of patchouly plant which tolerant to drought and hight content of oil (3.2%) were produce by mutation induction and somaclonal variation. The clones were tested in green house in 2008. Bio 6 is one of the clones which tolerant to drought and hight oil content. Number of seedling which produced by plant breeder was limeted, but demand of farmer was large. Demand of patchouly seedling is hight about 20,000/ha. The problem can solve with tissue culture by produsing seed in any time and not limited number due to hight multiplication rate. Plant production by tissue culture is widely use commecialy but often reported that the technique need highly costs, so the price of seedling was quite expensive, not competitive compare with convensional one. The highly cost of production due to using complex of chemical compoud in the medium, using air conditioner (AC) continuosly, many lamp for light in culture room, solid agent and man power. Tissue culture technique with low cost was needed using any equipment which decrease of production cost. Decreasing of cost can acchieved by increasing efficiency of resources. The research was conducted in Tissue culture Laboratorium in Biology Cell and Tissue Division of BB-Biogen. The research consist of three experiments: (1) efficiency of media formulation for high multiplication rate of patchouly culture on solid medium. In this experiment 20 formulation media with different chemical compound were used to minimized resources; (2) simplification of media formulation which still increase shoot multiplication rate. In this experiment two kind media (solid and liquid)

94

of the best formulation media of MS and Knop Heller from experiment 1 which combined with some treatment were used; (3) efficiency of light and electrical energy for patchouly growth in culture. In this experiment each of the best method from experiment 2 were incubation in 2 room condition: Room with air condioner (AC) and room withouth air condioner (room temperature) with different light time (8, 12, and 16 hours light/days). The promising line of patchouly plant Bio 6 which tolerant to drought and hight oil content was use in this experiment. Result of the first experiment showed that ¼ MS + swallow gell + complete vitamin and ½ Knop Heller + swallow gell + complete vitamin were the efficient solid media with higtly shoot multiplication rate of patchoily growth by in vitro culture. Result of the second experiment showed that ¼ MS + swallow gell + vitamin without meso inositol and ½ Knop Heller + swallow gell without vitamin were more simple media but still increase shoot multiplication rate. Result of the third experiment showed that light energy was still needed 16 hours/day for normal growth of patchouly culture but air conditioner was not necessary to used. ¼ MS solid medium with light 16 hours/day without AC is the cheap and efficien medium.

Tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth.) merupakan tanaman penghasil minyak atsiri atau minyak nilam (patchouly oil) yang banyak digunakan dalam industri kosmetik, parfum, sabun, antiseptik, dan insektisida. Indonesia merupakan negara pemasok terbesar kebutuhan minyak nilam dunia yang mencapai sekitar 90% dari seluruh kebutuhan dunia. Beberapa klon nilam unggulan yang toleran kekeringan dan mempunyai kadar minyak lebih tinggi (3,2%) telah dihasilkan melalui induksi mutasi dan variasi somaklonal. Pada tahun 2008 klon-klon tersebut telah diuji di rumah kaca dan dihasilkan bebe-

LAPORAN TAHUN 2009

rapa klon yang tahan kekeringan, antara lain Bio 6. Bibit varietas unggul yang dihasilkan pemulia tanaman jumlahnya sangat terbatas, sedangkan bibit tanaman yang dibutuhkan petani jumlahnya sangat banyak. Untuk tanaman nilam kebutuhan bibit untuk setiap satuan luas cukup tinggi, yaitu 20.000 stek/ha. Melalui kultur jaringan kendala tersebut dapat diatasi karena disamping benih dapat diperbanyak setiap waktu, bibit yang dihasilkan juga tidak terbatas jumlahnya karena tingkat multiplikasinya yang tinggi. Produksi tanaman melalui kultur jaringan telah banyak diaplikasikan untuk skala komersial, namun demikian sering dilaporkan biaya produksi yang tinggi sehingga bibit tanaman hasil kultur jaringan harganya cukup mahal, tidak kompetitif dibandingkan dengan bibit kovensional. Biaya produksi yang relatif tinggi dapat disebabkan karena diperlukan bahan kimia penyusun media yang cukup kompleks, penggunaan pendingin ruangan (AC) yang terus menerus, lampu yang banyak untuk pencahayaan ruang kultur, bahan pemadat media, serta tenaga kerja. Teknologi kultur jaringan dengan biaya rendah sangat diperlukan dalam praktek dengan penggunaan peralatan yang dapat mengurangi biaya produksi. Pengurangan biaya dapat dicapai dengan peningkatan efisiensi dalam penggunaan sumber daya. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Metode Perbanyakan In Vitro Nilam Unggul dengan Produktivitas Minyak 250 kg/ha/tahun. Penelitian dilakukan pada tahun 2009 di Laboratorium Kultur Jaringan, Kelti Biologi Sel dan Jaringan, BB-Biogen. Penelitian terdiri dari tiga subkegiatan, yaitu (1) efisiensi formulasi media terhadap

laju multiplikasi biakan pada media padat. Pada percobaan ini digunakan 20 macam formulasi media dengan kandungan unsur hara yang sangat rendah agar biaya perbanyakan nilam dapat ditekan serendah mungkin; (2) penyederhanaan formulasi media yang tetap meningkatkan laju multiplikasi tunas. Pada percobaan ini diuji fisik media tumbuh (padat dan cair), selain itu juga digunakan formulasi media MS dan Knop Heller terbaik hasil percobaan 1 yang dikombinasikan dengan beberapa perlakuan; (3) efisiensi energi pencahayaan biakan terhadap pertumbuhan nilam. Pada percobaan ini masing-masing metode terbaik yang diperoleh dari percobaan 2 diinkubasi dalam dua macam ruangan, yaitu ruang inkubasi dengan AC dan tanpa AC (suhu kamar) dengan lama penyinaran yang berbeda (8, 12, dan 16 jam per hari). Jenis nilam yang dipakai adalah klon unggul nilam Bio 6 yang tahan kekeringan dan kadar minyak tinggi. Hasil penelitian efisiensi formulasi media terhadap laju multiplikasi biakan pada media padat menunjukkan bahwa media ¼ MS + agar swallow + vitamin tanpa mio inositol dan ½ Knop Heller tanpa vitamin + agar swallow merupakan formulasi media yang lebih sederhana tetapi tetap meningkatkan laju multiplikasi tunas (Tabel III.47). Hasil percobaan efisiensi energi pencahayaan biakan terhadap pertumbuhan nilam menunjukkan bahwa cahaya tetap diperlukan 16 jam/hari untuk tumbuh normal, sedang pendingin ruangan/AC dapat dihilangkan. Media M11L (¼ MS padat dengan pencahayaan 16 jam/hari tanpa AC) merupakan media paling murah dan paling efisien (Tabel III.48).

95


Tabel III.47. Pengaruh media MS dan Knop Heller baik padat maupun cair dengan dan tanpa vitamin lengkap terhadap tinggi biakan, jumlah daun, jumlah buku, dan jumlah tunas biakan nilam secara in vitro pada umur 1 bulan setelah tanam. Tinggi biakan (cm)

Perlakuan ¼ MS + vitamin (thiamin 0,1 mg/l + asam nikotinat 0,5 mg/l + piridoksin 0,5 mg/l + meso inositol 100 mg/l) + agar swallow 7 g/l ¼ MS + vitamin (thiamin 0,1 mg/l + asam nikotinat 0,5 mg/l + piridoksin 0,5 mg/l) + agar swallow 7 g/l ½ Knop Heller + thiamin 1 mg/l + agar swallow 7 g/l ½ Knop Heller tanpa vitamin + agar swallow 7 g/l ¼ MS + vitamin (thiamin 0,1 mg/l + asam nikotinat 0,5 mg/l + piridoksin 0,5 mg/l + meso inositol 100 mg/l) (tanpa agar/cair) ¼ MS + vitamin (thiamin 0,1 mg/l + asam nikotinat 0,5 mg/l + piridoksin 0,5 mg/l) (tanpa agar/cair) ½ Knop Heller + thiamin 1 mg/l (tanpa agar) ½ Knop Heller tanpa vitamin (tanpa agar)

Jumlah daun

Jumlah buku

Jumlah tunas

1,348 bc

8,802 abc 4,266 ab

0,998 ab

1,840 c

18,600 d

3,200 c

1,300 bc 0,940 ab 1,560 c

9,868 bc 4,932 b 10,666 c 4,802 b 11,200 c 5,532 b

1,268 ab 1,600 ab 1,736 ab

1,460 bc

11,866 c

5,868 b

2,00 b

2,134 a 1,666 a

0,732 ab 0,466 a

0,588 a 0,694 a

4,534 ab 3,334 a

9,666 c

Angka-angka dalam satu lajur yang diikuti oleh huruf sama tidak berbeda pada taraf nyata 5% menurut uji DMRT. Tabel III.48. Pengaruh perlakuan kombinasi antara media, lama penyinaran, dan ruang inkubasi (dengan AC dan tanpa AC) terhadap tinggi biakan, jumlah daun, jumlah buku, jumlah tunas, dan jumlah akar pada umur 6 minggu setelah tanam. Perlakuan M01D M11D M21D M31D M02D M12D M22D M32D M03D M13D M23D M33D M01L M11L M21L M31L M02L M12L M22L M32L M03L M13L M23L M33L

Tinggi biakan

Jumlah daun

Jumlah buku

2,29 d 2,57 d 2,45 d 1,33 ab 2,54 d 2,49 d 2,27 cd 1,85 abcd 2,54 d 2,67 d 3,97 e 2,48 d 1,97 abcd 2,22 cd 2,29 d 1,11 a 1,95 abcd 2,43 d 1,92 abcd 1,31 ab 1,39 abc 2,03 bcd 2,41 d 1,93 abcd

32,33 fgh 35,33 h 26,00 efgh 12,93 abc 16,60 abcde 32,27 fgh 22,07 cdefg 8,67 a 16,60 abcde 10,47 ab 11,67 abc 21,60 bcdef 24,39 defg 32,67 gh 18,53 abcde 11,34 abc 15,93 abcde 24,80 efgh 22,60 cdefg 9,75 a 12,13 abc 17,27 abcde 13,53 abcd 11,73 abc

16,00 hi 16,93 i 12,60 efghi 6,27 abc 8,00 abcde 14,40 ghi 10,93 bcdefgh 3,87 a 8,00 abcde 5,14 ab 5,93 abc 13,93 fghi 12,20 defghi 15,87 hi 9,07 abcdefg 5,60 abc 7,93 abcde 12,13 defghi 11,07 cdefgh 4,67 a 6,07 abc 8,40 abcdef 6,73 abcd 6,00 abc

Jumlah tunas

Jumlah akar

5,00 abcde 7,80 e 7,27 de 2,47 abc 1,80 ab 5,47 bcde 4,27 abcde 1,33 a 1,80 ab 1,94 ab 2,60 abc 5,07 abcde 4,27 abcde 6,27 cde 3,33 abc 2,40 abc 1,73 ab 3,67 abcd 3,87 abcd 1,67 ab 2,07 ab 2,40 abc 3,06 abc 1,66 ab

3,27 ab 11,47 cdef 13,73 defg 16,33 efg 2,40 ab 17,13 fg 8,20 abcd 14,07 defg 2,40 ab 9,53 bcde 4,53 abc 4,33 abc 3,33 ab 17,00 fg 8,93 bcde 20,13 g 4,53 abc 16,27 efg 8,47 abcd 13,75 defg 1,53 a 9,80 bcde 9,33 bcde 8,00 abcd

M = media (huruf pertama: 0 = kontrol, 1 = ¼ MS padat, 2 = ½ Knop heller, 3 = ¼ MS cair), huruf kedua: 1 = pencahayaan 16 jam/hari, 2 = pencahayaan 12 jam/hari, 3 = pencahayaan 8 jam/hari, D = dengan AC, L = tanpa AC.

96


LAPORAN TAHUN 2009

IV. Kebijakan Bioteknologi, Sumber Daya Genetik, dan Bioetika Pertanian KEBIJAKAN PENELITIAN, PENGEMBANGAN DAN PERATURAN BIOTEKNOLOGI PERTANIAN DI INDONESIA Meningkatnya kebutuhan manusia akan menekan daya dukung alam. Penekanan tersebut akan meningkat karena adanya perubahan iklim global. Oleh karena itu, manusia memerlukan terobosan teknologi untuk mengatasinya. Rekayasa genetik memiliki peran meningkatkan nilai ekonomi (produktivitas), mengurangi biaya produksi dan dampak lingkungan, dan memberikan peluang untuk mengembangkan teknologi baru. Peran produk rekayasa genetik (PRG) ini telah ditunjukkan dari peningkatan luas areal tanam yang terus berlanjut. Varietas tanaman PRG yang saat ini banyak dibudidayakan secara komersial berupa varietas yang bersifat tahan terhadap hama, toleran terhadap herbisida, atau memiliki kandungan nutrisi tambahan. Untuk mengkaji potensi pemanfaatan, strategi penelitian dan pengembangan, serta pengaturan tanaman transgenik di Indonesia, maka telah dilakukan Fokus Grup Diskusi tentang “Pemanfaatan Pangan dan Tanaman Transgenik”. Fokus Grup Diskusi diselenggarakan 30 November 2009 di Ruang Rapat Lantai IV Badan Litbang Pertanian. Pertemuan dihadiri oleh 38 orang yang berasal dari 21 institusi. Diskusi membahas dua topik, yaitu (1) Status dan Arah Pengembangan

PRG yang disampaikan oleh Dr. Bambang Prasetya (Kepala Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI) dan Dr. Suharsono (Kepala Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi, IPB), dan (2) Pengaturan Bioteknologi dan Perdagangan Pangan disampaikan oleh Prof. Dr. Bustanul Arifin (Pakar dari UNILA). Dalam kaitannya dengan status penelitian dan pengembangan bioteknologi diketahui bahwa varietas-varietas yang langsung menjawab tantangan peningkatan produktivitas dan dampak iklim global masih dalam skala penelitian. Penelitian varietas tanaman PRG di Indonesia harus dilakukan dengan perencanaan yang matang dan dituangkan dalam grand strategy. Dalam penyusunan grand strategy penelitian bioteknologi perlu memperhatikan butir-butir sebagai berikut: ● Pemilahan prioritas komoditas dengan mempertimbangkan kebutuhan ketahanan pangan dan sensitivitas pasar global; ● Fokus terhadap perbaikan sifat tanaman yang berkaitan langsung dengan ketahanan pangan dan antisipasi perubahan iklim; ● Adanya suatu mekanisme insentif yang bersifat promotif terhadap penelitian; ● Penetapan koordinator yang menangani penyusunan dan eksekusi program. Jika varietas tanaman PRG telah tersedia dan siap untuk dikomersialkan sesuai dengan peraturan perundangan yang

97

IV. KEBIJAKAN BIOTEKNOLOGI, SUMBER DAYA GENETIK, DAN BIOETIKA PERTANIAN

berlaku, maka pengembangan varietas tanaman PRG harus dilakukan dengan perencanaan yang matang yang dituangkan dalam suatu grand strategy dengan mempertimbangkan butir-butir sebagai berikut: ● Perlu pemetaan wilayah yang cocok untuk pengembangan varietas tanaman PRG generasi pertama yang sifatnya intensif input; ● Perlu adanya upaya pemahaman terhadap konsumen tentang keamanan PRG; ● Perlu kehati-hatian di dalam mengembangkan varietas PRG yang tahan terhadap organisme pengganggu tanaman (OPT) tertentu mengingat besarnya variasi dan dinamisnya OPT di daerah tropis; ● Perlu menghindarkan diri dari timbulnya monopoli dan ketergantungan. Dalam kaitannya dengan pengaturan tanaman transgenik di Indonesia, pemerintah secara tegas menerima PRG dengan pendekatan kehati-hatian sebagaimana tertuang pada Undang-Undang Nomor 21 Tahun 2004 tentang Ratifikasi Protokol Cartagena, Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tantang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup, Peraturan Pemerintah Nomor 28 Tahun 2004 tentang Keamanan, Mutu dan Gizi Pangan, dan Peraturan Pemerintah Nomor 21 Tahun 2005 tentang Keamanan Hayati PRG. Pelaksanaan peraturan perundangan tersebut harus bersifat konsisten dan tegas dengan mengingat bahwa: (1) Peran Komisi Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan (KHKP) harus diposisikan untuk memiliki wibawa yang tinggi sebagai tumpuan harapan masyarakat; (2) Pasal 63, Pasal 69,

98

Pasal 101 dari Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 mengatur tentang sanksi peredaran PRG, termasuk produk bahan mentah curah, yang tidak memiliki izin sesuai dengan peraturan perundangan; (3) Pelaksanaan peraturan perundangan sebagaimana tercantum pada poin 5.b. terkait dengan tugas KHKP untuk mengkaji keamanan hayati PRG yang akan diedarkan dan Badan Karantina untuk mengawasi pemasukan barang PRG; (4) Forum Fokus Grup Diskusi mengamanatkan kepada Tim perumus untuk melakukan penyusunan perumusan yang dapat bersifat koheren dan operasional yang mendukung implementasi kebijakan promotif dalam pemanfaatan bioteknologi. REKOMENDASI TIM TEKNIS KEAMANAN HAYATI DAN KEMANAN PANGAN Pada 24 April 2009 di Pacet, Tim Kecil Tim Teknis Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan (TTKHKP) telah melakukan kajian terhadap Pemohon percobaan tomat transgenik partenokarpi di lapangan uji terbatas (LUT). Tim Kecil TTKHKP tersebut ialah Dr. Sutrisno, Dr. Eri Sofiari, Dr. Ida Hanarida, Dr. M. Herman, dan Ketty Karyati, SS. Tujuan pertemuan tim kecil adalah untuk mengevaluasi proposal tersebut, jawaban daftar pertanyaan (questionnaire), dan dokumen yang diajukan oleh Pemohon. Selain itu tim kecil memberikan advokasi kepada Pemohon dalam penulisan proposal LUT dan jawaban questionnaire yang sesuai dan tepat. Tim Kecil telah memberikan rekomendasi untuk perbaikan Proposal LUT, yaitu

LAPORAN TAHUN 2009

(1) perlu mencantumkan pustaka yang terkait dengan perakitan tomat transgenik partenokarpi dan percobaan ekspresi gen tomat transgenik partenokarpi di FUT tahun 2007-2008, dan (2) perlu menambah jumlah tanaman dalam ulangan dan mengurangi jumlah ulangan, (3) perlu menjawab questionnaire secara komprehensif, membetulkan jawaban yang salah, melengkapi data-data dengan hasil percobaan FUT tahun 2008 dan mengisi jawaban questionnaire bagian J yang terkait dengan penggunaan tanaman transgenik untuk pangan. KEBIJAKAN DALAM ASEAN GENETICALLY MODIFIED FOOD TESTING NETWORK Pertemuan keenam Jejaring Asean tentang Pengujian Makanan Hasil Rekayasa Genetik (The Sixth Meeting of the ASEAN Genetically Modified Food Testing Network) diselenggarakan di Jakarta pada tanggal 19-20 Mei 2009. Pertemuan dihadiri oleh delegasi dari Brunei Darussalam, Kamboja, Lao PDR, Malaysia, Filipina, Singapura, Vietnam, dan Indonesia sebagai tuan rumah pada tahun ini. Selain itu, pertemuan ini juga dihadiri oleh wakil dari Sekretariat ASEAN di Indonesia. Acara dibuka oleh Sekretaris Jenderal Kementerian Pertanian, Dr. Hasanudin Ibrahim. Sambutan berikutnya disampaikan oleh Dr. Paul Chiew King Tiong, Deputy Director for Veterinary Public Health of the Agri-Food & Veterinary Authority (AVA) of Singapore. Sebelum pertemuan resmi delegasi Asean, pada kesempatan ini Indonesia menghadirkan dua pembicara asing yang mempresentasikan dua topik menarik ber-

kaitan dengan GMF Testing, yaitu Mr. Kevin H. Eke dari the US-ASEAN Business Council (USABC), menyampaikan judul: “Some Considerations in Testing for PRGs” dan Dr. Anne Bridges dari the American Association of Cereal Chemistry (AACC International) menyampaikan judul tentang “Detection and Identification of Unapproved PRG Events in Food”. Pada sesi ini selain anggota delegasi dari masing-masing negara Asean, juga hadir sejumlah undangan peneliti dan praktisi dari lembaga dan institusi di Indonesia yang melakukan kegiatan penelitian rekayasa genetik maupun pengujian PRGs, seperti Pusat Pengkajian Bioteknologi BPPT, Badan POM, Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, PT. Saraswanti Indo Genetech, Croplife Indonesia, dan Monsanto. Pada pertemuan resmi delegasi membahas beberapa agenda penting, di antaranya perkembangan rencana kerja (Workplan) Jejaring Asean GMF Testing, pembentukan Regional Training Center untuk GMF Testing, laporan perkembangan (Country Report) dari masing-masing negara, dan penentuan waktu serta tempat pertemuan selanjutnya. Delegasi Indonesia melaporkan bahwa saat ini Indonesia telah memiliki regulasi tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan PRG. Untuk Keamanan Pangan, mutu dan nutrisi Indonesia telah memiliki Peraturan Pemerintah (PP) No. 28 Tahun 2004 dan PP No. 21 Tahun 2005 untuk dampak risiko, keamanan hayati dan keamanan pangan PRG. PP No. 21 Tahun 2005 dibuat sebagai implementtasi Undang-Undang No. 7 Tahun 1996 tentang kewajiban untuk memeriksa pangan

99


yang berasal dari PRG dan juga UndangUndang No. 21 Tahun 2004 tentang Ratifikasi Protokol Cartagena. Sedangkan untuk pelaksanaan PP ini, Badan POM telah mengeluarkan Pedoman Pengujian Keamanan Pangan Produk Olahan (Processed Food) yang berasal dari PRG. Indonesia juga telah memiliki fasilitas uji terbatas (biosafety containment) untuk pengujian tanaman transgenik dan juga telah melakukan beberapa uji lapang terbatas (confined field trial) sejumlah tanaman transgenik, di antaranya kentang tahan penyakit fusarium, ubi kayu rendah amilosa, padi tahan hama, dan tebu toleran kekeringan. Kemudian untuk fasilitas laboratorium Indonesia telah memiliki tiga laboratorium uji PRG yang telah diakreditasi oleh Komite Akreditasi Nasional (KAN) dan telah beberapa kali mengikuti uji pro-fisiensi APLAC dengan hasil yang memuaskan. Tiga laboratorium ini telah melayani pengujian secara komersial untuk masyarakat. Indonesia akan terus meningkatkan kapasitas dan kompetensi laboratorium sesuai standar internasional, berpartisipasi aktif dalam kegiatan uji profisiensi tingkat regional maupun internasional dan meningkatkan kerja sama dengan laboratorium-laboratorium di Asean. Untuk perkembangan workplan, Singapura sebagai koordinator jejaring akan selalu berupaya memutakhirkan informasi dan menyampaikan ke semua anggota jejaring serta akan segera melaunching situs Web GMF Testing Network yang sudah lama direncanakan. Untuk keperluan ini mereka meminta Indonesia sebagai Chairman pada pertemuan ini segera membuat surat edaran kepada selu-

100

ruh negara anggota mengharapkan agar setiap negara anggota segera memperbarui data dan informasinya lalu mengirimkan ke Singapura sebagai koordinator dan tembusan ke Sekretariat Asean paling lambat tanggal 1 September 2009. Berkenaan dengan agenda Pembentukan Regional Training Center untuk GMF Testing, diputuskan bahwa berdasarkan keputusan the PrepSOM-29th AMAF pada bulan Oktober 2007 the SpecSOM-29th pada tanggal 5-7 Agustus 2008 GMF Testing Network diminta memberikan rekomendasi teknis dan menyusun proposal tentang Regional Training Center kemudian diserahkan sebagai bahan pertimbangan pada pertemuan khusus SOM-30th AMAF yang akan dilaksanakan di Vietnam pada tanggal 29-31 Juli 2009. Malaysia sebagai pengusul menyampaikan secara rinci tentang Regional Training Center yang meliputi fasilitas, laboratorium, pendanaan, program dan target peserta. Mengingat Malaysia telah ditunjuk sebagai salah satu the Asean Reference Laboratory (ARLs) untuk PRG di ASEAN-EC Cooperation, maka diputuskan pada pertemuan ini bahwa tidak perlu lagi membentuk Regional Training Center agar tidak terjadi duplikasi. Negara-negara anggota GMF Testing Network yang memerlukan training dan kegiatan lain yang berhubungan dengan PRG dapat memanfaatkan ARLs tersebut. Pada akhir agenda diskusi telah diputuskan bahwa pertemuan ketujuh dan kedelapan GMF Testing Network akan dilaksanakan di Malaysia pada tahun 2010 dan di Filipina pada tahun 2011.

LAPORAN TAHUN 2009

Setelah pertemuan, para delegasi berkesempatan mengunjungi fasilitas laboratorium Pusat Pengawasan Obat dan Makanan (PPOMN), Badan POM di Jakarta. Para delegasi diterima oleh Kepala PPOMN dan dilanjutkan dengan kunjungan ke tujuh laboratorium yang dimiliki oleh PPOMN. KEBIJAKAN/POSISI INDONESIA PADA SOM-AMAF DI THAILAND Bahan persiapan DELRI pada sidang FAO-RAPA, SOM, dan MM di Thailand memuat beberapa poin, yaitu (1) Badan Litbang Pertanian menerbitkan Atlas yang berisi “Data Ketersediaan Lahan untuk Pengembangan Pertanian Indonesia” yang berupa informasi dan data yang akurat tentang potensi, keragaan, ketersediaan, dan kebutuhan terhadap sumber daya lahan untuk optimalisasi pemanfaatan dan pengelolaan sumber daya lahan. Atlas Ketersediaan Lahan untuk Pengembangan Pertanian Indonesia merupakan himpunan peta-peta ketersediaan lahan pada masingmasing provinsi yang berisikan informasi wilayah-wilayah potensial tersedia untuk pengembangan komoditas pertanian tanaman semusim pada lahan basah (rawa dan non rawa), tanaman semusim lahan kering, dan tanaman tahunan pada lahan kering. Peta ini merupakan kompilasi dan korelasi hasil-hasil penelitian pada berbagai skala pemetaan sumber daya lahan pertanian yang dilakukan selama lebih kurang 20 tahun oleh para peneliti Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Lahan Pertanian (dh. Pusat Penelitian Tanah/Pusat Penelitian dan Pengembang-

an Tanah dan Agroklimat), yang disusun berdasarkan peta potensi lahan yang ditumpangtindihkan (overlay) dengan peta penggunaan lahan (existing land use) masing-masing provinsi; (2) Badan Litbang Pertanian melaksanakan “Sekolah Lapang Pengelolaan Tanaman Terpadu (SL-PTT). System of Rice Intensification (SRI) tidak sama dengan Pengelolaan Tanaman Terpadu (Integrated Crop Management = ICM), karena SRI berlaku untuk semua lokasi sedangkan ICM untuk spesifik lokasi. Mulai tahun 2006 sampai 5 tahun berikutnya SL-PHT diterapkan pada lahan hingga seluas 2,5 ha. Konsep ICM/PTT merupakan modifikasi dari SRI dengan menggunakan takaran pupuk kimia separuh dari anjuran setempat. SRI dilaksanakan di daerah dengan ketersediaan pupuk organik yang tinggi dan memiliki segmen pasar beras organik, sedangkan untuk bahan round table dapat disimak dari wawancara Mentan di METRO TV (Economic Challenging) pada tanggal 9 Maret 2009 mengenai Biofuel and Biodiesel. Adapun bahan DELRI FAO-2009 berupa perluasan areal (ekstensifikasi) pertanian diperlukan untuk meningkatkan produksi. Untuk optimalisasi pemanfaatan dan pengelolaan sumber daya lahan maka informasi dan data yang akurat tentang potensi, keragaan, ketersediaan, dan kebutuhan terhadap sumber daya lahan sangat penting. Untuk itu Badan Litbang Pertanian menerbitkan Atlas yang berisi “Data Ketersediaan Lahan untuk Pengembangan Pertanian Indonesia”.

101


KEBIJAKAN DALAM KEANEKARAGAMAN HAYATI PERTANIAN Dalam kaitannya dengan kebijakan keanekaragaman hayati pertanian, pada tahun 2009 BB-Biogen selaku Koordinator Task Force KEHATI bidang pertanian telah melakukan kegiatan berupa menghadiri dan mengadakan pertemuan/rapat yang berkaitan dengan penyusunan Laporan Nasional CBD ke-4 dan kegiatan lain sebagai berikut: (1) Pertemuan verifikasi data dan informasi status dan trend Kehati dan indikator nasional pencapaian target 2010 diselenggarakan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup bertempat di Hotel Bumi Karsa Bidakara, Jakarta, 5 Pebruari 2009. Dalam pertemuan tersebut dibahas mengenai format laporan Natrep (Bab I) mengenai tinjauan status, tren, dan ancaman kehati Indonesia. Sumber data yang digunakan untuk melakukan tinjauan tersebut diperoleh dari para pemangku kepentingan terkait dengan implementasi CBD di Indonesia. Isi laporan Bab I adalah sistematika, bagian pertama (sub-bab 1.2) tentang gambaran umum mega biodiversitas Indonesia yang meliputi keanekaragaman pada tingkat genetik, spesies dan ekosistem, dan jenis-jenis ancaman kehati di Indonesia; bagian kedua Bab I (sub-bab 1.3) tentang status, tren, ancaman dan konservasi kehati berdasarkan tipe-tipe ekosistem utama di Indonesia yakni daratan (hutan, pulaupulau kecil dan karst) dan perairan yang meliputi perairan asin (pesisir dan laut beserta kawasan mang-rove) dan perairan tawar; bagian ketiga (sub bab 1.4) menjelaskan mengenai implikasi hilangnya kehati pada tingkatan ekosistem, spesies, dan

102

genetik ditinjau dari potensi ekonomi dan sosialnya. Selanjutnya dibahas pula mengenai status terakhir Laporan Target 2010 KEHATI. Untuk sektor pertanian data yang masih kurang misalnya: Peraturan pelarangan dan izin penggunaan pestisida: Program Diversifikasi Pangan, Pengobatan Tradisional; Jumlah MTA yang ada pada list ITPGRFA; Penerapan ABS pada Perlindungan Varie-tas Tanaman menurut UU Nomor 29 Tahun 2000. Sedangkan data yang perlu diperbaharui misalnya: jumlah koleksi sumber daya genetik di Badan Litbang Pertanian yang diambil dari Komisi Nasional Plasma Nutfah dalam SLHI 2007; (2) Pertemuan dalam rangka finalisasi draft Laporan Nasional Implementasi KEHATI telah diselenggarakan di Pacet tanggal 23 April 2009, sebagai tindak lanjut dari Conference of the Parties (COP-9) CBD di Bonn, Jerman dan dalam rangka mempersiapkan materi untuk pertemuan COP-10 di Nagoya, Jepang tahun 2010, maka pada tanggal 30 Juli 2009 bertempat di ruang rapat Adipura-KLH telah dilaksanakan pertemuan yang dihadiri oleh Asisten Deputi Urusan Konservasi KEHATI, undangan dari Ditjen. KP3K, Kementerian Kelautan dan Perikanan; Pusat Penelitian Biologi LIPI, Ditjen. HAKI, Kementerian Hukum dan HAM; Yayasan Kehati; Ditjen PHKA, Kementerian Kehutanan; BB-Biogen, Kementerian Pertanian. Hasil dari pertemuan adalah sebagai berikut: (1) Isu-isu dari Conference of the Parties (COP-9) CBD di Bonn, Jerman yang perlu ditindaklanjuti adalah: 1. Review of the Programme of Work on Agricultural Biodiversity.

LAPORAN TAHUN 2009

2. Agriculture Biodiversity: Biofuels and Biodiversity. 3. Biodiversity and Climate Change. 4. Global Strategy for Plant Conservation. Pembahasan materi dan persiapan COP-10 di Nagoya, Jepang rencananya akan diselenggarakan pada bulan September atau Oktober 2010, untuk itu Kementerian Pertanian perlu mengirim wakil ke pertemuan COP-10 di Nagoya, Jepang. National Report CBD ke-4 yang sedang disusun oleh KLH, saat ini masih berupa draft dan apabila sudah selesai akan diserahkan ke Sekretariat CBD. KEBIJAKAN PENGELOLAAN SUMBER DAYA GENETIK PERTANIAN Komisi Nasional Sumber Daya Genetik (Komnas SDG) yang dibentuk berdasarkan SK Menteri Pertanian tahun 1976 merupakan komisi ad hoc yang mengemban tugas dan wewenang yang terbatas. Misi Komnas SDG lebih ditekankan pada membangun pemahaman tentang pentingnya keberadaan SDG nasional dan meningkatkan partisipasi masyarakat nasional dalam pelestarian dan pemanfaatan SDG. Pelaksanaan koleksi SDG tanaman/hewan/ikan/mikroba ditangani Puslitbang dan Balai Penelitian/ Pengkajian, LIPI, dan dalam jumlah relatif terbatas di perguruan tinggi, umumnya masih bersifat parsial. Sementara ini perangkat organisasi pengelolaan SDG nasional yang ada, belum merupakan sistem integratif yang saling menunjang untuk dapat menangani perplasmanutfahan secara optimal. Pengeluaran, penerimaan, eksplorasi, dan pertukaran SDG ditangani oleh banyak institusi secara sendiri-sendiri.

Kegiatan koordinasi pengelolaan SDG dengan para pemangku kepentingan SDG di Indonesia dilakukan oleh Komnas SDG melalui pertemuan internal dan eksternal. Pertemuan internal Komnas SDG terdiri dari pertemuan antar anggota pelaksana harian dan pertemuan paripurna, yaitu pertemuan antara pengarah dan pelaksana harian. Kegiatan koordinasi yang dilakukan melalui pertemuan dalam tahun 2009 sulit dilaksanakan. Hal tersebut disebabkan besarnya jumlah anggota Pelaksana Harian (14 orang) dan anggota Pengarah (21 orang), dan para anggota Pengarah umumnya pejabat struktural yang sibuk dengan berbagai kegiatan dan kurang komitmen sebagai anggota. Untuk mengatasi hal tersebut terulang kembali SK Menteri Pertanian tersebut perlu diperbaharui dengan jumlah keanggotaan yang tidak banyak tetapi mempunyai komitmen sebagai anggota Komnas SDG. Kontribusi pengelolaan sumber daya genetik tanaman untuk pangan dan pertanian (SDGTPP) terhadap keamanan pangan dan pengembangan yang berkelanjutan, dalam hal penyediaan keanekaragaman pangan. Untuk menyediakan bahan pangan yang memadai bagi masyarakat, tersedia jenis-jenis tanaman pangan yang belum dimanfaatkan yang dapat dikelola dan dikembangkan lebih lanjut. Pengelolaan SDGTPP yang lebih baik akan meningkatkan sumbangannya terhadap pengembangan yang lestari. Dengan demikian, penganekaragaman pangan bagi bangsa Indonesia akan mengurangi ketergantungan terhadap konsumsi beras, yang pada akhirnya akan meningkatkan ketahanan pangan.

103


Salah satu masalah ketahanan pangan nasional adalah bagaimana menyediakan cadangan beras sebagai bahan pangan utama. Masalah ini dapat diatasi melalui pemanfaatan keanekaragaman pertanian untuk menyediakan keanekaragaman pangan sehingga akan meningkatkan ketahanan pangan. Asumsi ini berdasarkan fakta bahwa ada sejumlah tanaman pangan dan hewan yang dikelola di berbagai agroekosistem dan para petaninya memanfaatkan apa yang tersedia di daerahnya. Masyarakat pedesaan telah melakukan revitalisasi pertanian dengan memanfaatkan tanaman pangan yang belum banyak dimanfaatkan seperti umbi-umbian sebagai makanan pengganti. Banyak petani di daerah lahan kering yang bercocok tanam umbi-umbian. Umbi-umbian yang belum banyak dimanfaatkan tersebut antara lain adalah suweg (Amorphophallus campanulatus), kimpul (Xanthosoma violaceum), uwi (Dioscorea alata), gembili (Dioscorea aculeata), garut (Marantha arundinacea), gadung (Dioscorea hispida), dan ganyong (Canna edulis). Untuk meningkatkan kemauan masyarakat menanam umbi-umbian tersebut, telah dikembangkan berbagai produk pangan seperti tepung, keripik dan makanan lain dari bahan umbi-umbian tersebut. Kebanyakan tanaman yang ditanam dan dikelola di berbagai daerah agroekosistem saat ini merupakan tanaman asli daerah. Tanaman tersebut adalah jenis tanaman asli yang masih dalam proses dibudidayakan. Beberapa jenis tanaman lokal telah diseleksi dengan baik, sedangkan sebagian lagi ditanam tanpa melalui tahap

104

seleksi. Jadi suatu daerah agroekosistem dapat dianggap sebagai daerah yang dibentuk oleh manusia, di mana pemanfaatan dan pelestarian berbagai jenis tanaman dilakukan dari tangan ke tangan. Dengan banyaknya tipe agroekosistem, dapat diharapkan banyak jenis tanaman dan hewan asli di daerah tersebut yang dilestarikan. Demikian pula dengan kerabat liar berbagai jenis tanaman, hewan, dan mikroba yang berkaitan dengan tanaman pangan dan ternak dapat secara bebas saling berinteraksi. Keanekaragaman pangan yang terdiri dari berbagai jenis tanaman pangan yang masih kurang dimanfaatkan, sangat penting untuk ketahanan pangan di tingkat rumah tangga dan di tingkat pedesaan. Tanaman pangan di Indonesia sangat beragam, tetapi tidak mungkin mengembangkan semuanya dalam waktu yang bersamaan, sehingga harus disusun skala prioritas. Untuk mewujudkan jenis-jenis tanaman pangan yang penting tersebut, diperlukan masyarakat ilmiah sebagai agen pengubahnya. Agen pengubah tersebut antara lain adalah Komisi Daerah Sumber Daya Genetik, Kementerian Negara Lingkungan Hidup, Pusat-pusat Penelitian di bawah Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Kementerian Kehutanan, Kementerian Pertanian, dan berbagai Unit Penelitian Perguruan Tinggi yang menangani keanekaragaman hayati. Ketersediaan keanekaragaman SDGTPP yang dipelihara oleh masyarakat tempatan juga berperan penting dalam pengentasan kemiskinan. Banyak jenis

LAPORAN TAHUN 2009

tanaman yang masih belum dimanfaatkan yang dapat dikelola dan dikembangkan lebih lanjut untuk menyediakan pangan yang cukup bagi masyarakat tempatan, dengan demikian akan meningkatkan perekonomian daerah dan sekaligus akan mengentaskan kemiskinan.

ketergantungan kepada padi dan impor beras, sehingga akan meningkatkan devisa negara; (3) Peningkatan diversifikasi pangan akan memberdayakan SDG tanaman yang dimiliki Indonesia, sekaligus melakukan konservasi SDG tanaman di tingkat petani.

Berkaitan dengan hal tersebut, pada tanggal 2 Desember 2009, Komnas SDG menyelenggarakan Seminar Nasional Pengelolaan Sumber Daya Genetik di Auditorium Dr. Ismunadji-Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor dengan tema Pemanfaatan dan Pemberdayaan Underutilized Crops untuk mendukung Ketahanan Pangan dan Ekonomi Daerah. Seminar ini dihadiri oleh para pemangku kepentingan dari berbagai daerah di Indonesia. Jumlah peserta seminar ini 70 orang. Pada seminar ini disajikan tiga makalah utama dan empat makalah penunjang.

Kepala Badan Litbang Pertanian dalam memberikan izin eksplorasi, pemasukan atau pengeluaran SDG tanaman untuk penelitian serta izin pendaftaran kebun koleksi SDG tanaman telah mengimplementasikan Peraturan Menteri Pertanian Nomor 67 Tahun 2006 tentang Pelestarian dan Pemanfaatan Sumber Daya Genetik Tanaman, dengan memperhatikan saran dan pertimbangan Komnas SDG tentang permohonan izin pemasukan dan pengeluaran SDG tanaman untuk penelitian serta permohonan izin pendaftaran kebun koleksi SDG tanaman. Sejak tahun 2007 sesuai dengan amanat di dalam Permentan tersebut, Komnas SDG selalu menyampaikan bahan masukan kepada Kepala Badan Litbang Pertanian sebagai bahan pertimbangan dalam memberikan atau menolak permohonan izin pemasukan dan pengeluaran SDG tanaman untuk penelitian.

Tiga makalah utama yang disajikan dalam seminar adalah: 1. Pemanfaatan underutilized crops untuk mendukung ketahanan pangan. 2. Pemberdayaan underutilized crops dalam peningkatan ekonomi daerah. 3. Pemanfaatan teknologi molekuler untuk mendeteksi diversitas genetik underutilized crops. Dari Seminar tersebut dapat disimpulkan bahwa: (1) masih cukup banyak SDG tanaman yang ada di bumi Indonesia yang belum dimanfaatkan secara optimal; (2) pemanfaatan SDG tersebut tidak hanya akan meningkatkan ketahanan pangan Indonesia, tetapi juga akan mengurangi

Dalam tahun 2009, jumlah permohonan izin yang disampaikan kepada Menteri Pertanian bertambah jumlahnya dibandingkan pada tahun-tahun sebelumnya. Permohonan tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan jenis peruntukannya, yaitu permohonan izin (a) pendaftaran kebun koleksi, (b) pemasukan SDG tanaman, dan (c) pengeluaran SDG tanaman untuk penelitian dan pelestarian.

105


Jumlah kunjungan situs web Komnas SDG selama periode Januari-April 2009 mencapai 22.437. Jika diproyeksikan terhadap traffic dalam 12 bulan terakhir, maka rata-rata per harinya mencapai 186 pengunjung. Kegiatan Komnas SDG pada tahun 2009 lainnya adalah penyelenggaraan Apresiasi Pengelolaan SDG dengan tema “Pengembangan Industri Berbasis SDG Lokal” yang dilaksanakan pada Selasa, 23 Juni 2009 bertempat di Gedung Pertemuan milik BAKORWIL II Provinsi Jawa Tengah. Acara apresiasi ini dihadiri oleh lebih dari 60 orang peserta yang terdiri dari para anggota pengurus Komda dari Provinsi Kalimantan Timur (16 orang), DI Yogyakarta (2 orang), Jawa Timur (3 orang), dan selebihnya dari Provinsi Jawa Tengah. Dalam sesi pertama yang dipandu oleh Ir. Djoko Sutrisno, MSi dipresentasikan makalah Pembangunan Taman Keanekaragaman Hayati (Taman KEHATI) untuk mewujudkan pelestarian SDG (yang disampaikan oleh Endah Tri Kurniawaty, S.Hut., M.E. mewakili Ir. Andayani Utami, MSc dari Kementerian Negara Lingkungan Hidup; Pemberdayaan SDG Khas Daerah untuk Pembangunan Ekonomi disampaikan oleh Dr. Sugiono Moeljopawiro dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian; Pemanfaatan SDG Ternak yang Memiliki Nilai Khas Daerah (disampaikan oleh Prof. Riset Dr. Subandriyo dari Balai Penelitian Ternak; Pemanfaatan SDG Ikan yang Memiliki Nilai Khas Daerah disampaikan oleh Dr. Rudhy Gustiano dari Pusat Riset Perikanan-DKP); Pemanfaatan Keanekaragaman Hayati di Taman Nasional Gunung

106

Merapi untuk Pengembangan Bibit Unggul Baru disampaikan oleh Ir. Dhany Suryawan dari Balai Taman Nasional Gunung Merapi; dan Koleksi SDG Tanaman, Ternak dan Ikan di Provinsi Jawa Tengah disampaikan oleh Prof. Riset Ir. Bambang Sudaryanto, MS, Kepala BPTP Jawa Tengah). Sesi pertama ditutup dengan Diskusi umum. Sesi kedua yang dipandu oleh Dr. Ir. Wiwik Heny Winarsih, MSi dari Komda Jawa Timur, menyajikan makalah Strategi Pendidikan dan Pelatihan Pengelolaan SDG untuk Penguatan Kemampuan Daerah disampaikan oleh Dr. Machmud Thohari; Aplikasi Bioteknologi dalam Pemanfaatan Koleksi SDG Tanaman untuk Memberikan Nilai Tambah agar dapat Diserap Industri disampaikan oleh Dr. M. Herman; dan SDG Lokal Jawa Tengah dan Pengelolaannya Berbasis Kearifan Tradisional disampaikan oleh Drs. Soenarto Notosoedarmo, Msi, Dosen Fakultas Biologi-Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga). Sesi kedua dilanjutkan dengan Diskusi Umum. Pada tahun 2009 Komnas SDG menyusun buku Mengenal SDG Tanaman Buah Indonesia yang merupakan buku promosi untuk memperkenalkan SDG tanaman buah Indonesia kepada masyarakat, khususnya anak sekolah dan pendidik. Buku ini memuat gambar-gambar serta penjelasan singkat tentang asal daerah tanaman, bentuk buah, sebaran, manfaat, produksi per pohon per tahun, dan sebagainya. Tetapi sampai akhir 2009 baru tersusun konsep naskah buku mengenal SDG Tanaman Buah Indonesia. Dari pelaksanaan kegiatan ”Peningkatan Kesadaran dan Kemampuan Pemangku

LAPORAN TAHUN 2009

Kepentingan dalam Pengelolaan Sumber Daya Genetik” yang diselenggarakan Komnas SDG pada tahun 2009 dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Masih banyak masyarakat Indonesia termasuk para pemangku kepentingan yang belum memahami sepenuhnya tentang hakekat pengelolaan sumber daya genetik. Mereka masih haus terhadap pengetahuan dan manfaat akan pengelolaan SDG yang ada di bumi pertiwi; 2. Bahwa untuk memperkenalkan secara utuh kepada masyarakat Indonesia pemahaman tentang pentingnya serta perlunya pengelolaan SDG tidak dapat dilakukan hanya dalam satu atau dua kali pencerahan melalui penyadaran publik; 3. Berbagai cara dan metode dalam memberikan pencerahan dapat dilakukan, tergantung kepada kelompok yang dihadapi, tingkat pendidikan dan pengetahuan, serta minat dan perhatian mereka; 3. Semakin sering dan semakin banyak interaksi yang dilakukan, akan semakin banyak pemahaman yang melekat kepada mereka; 4. Seyogyanya dilakukan penyadaran publik dengan sistem “minyak dalam air”, yaitu menularkan pengetahuan dan pemahaman kepada sekelompok orang dan mereka akan menularkannya kepada orang lain. Untuk itu mungkin perlu dilakukan penataran atau pelatihan kepada orang-orang yang mempunyai komitmen tinggi untuk membantu penyadaran publik; 5. Pendidikan tentang cinta lingkungan, fauna dan flora Indonesia sebaiknya di-

lakukan sejak usia dini, sejak anak-anak. Untuk itu dengan memberikan pencerahan melalui bahan informasi tentang kekayaan flora dan fauna Indonesia kepada masyarakat akan mendorong kecintaan mereka terhadap alam sekitar serta membantu penyadaran untuk melestarikan SDG Indonesia. Bahan bacaan atau buku-buku yang memberikan informasi tentang SDG Indonesia akan membantu pemahaman tentang kekayaan alam dan keaneka-ragaman hayati Indonesia. KAJIAN BIOETIKA PERTANIAN Menteri Riset dan Teknologi (Kusmayanto), Menteri Kesehatan (Sapadilah), dan Menteri Pertanian (Anton Apriyantono) secara bersama-sama telah menerbitkan SK Komisi Bioetika Nasional (KBN) periode kedua (2009-2012). KBN tersebut terdiri atas 35 anggota pakar dibidang iptek, kedokteran, dan pertanian. Anggota dari Kementerian Pertanian ialah Dr. Achmad Suryana, Dr. Sumarjo Gatot Irianto, Dr. Sumarno, Dr. Kusuma Diwyanto, dan Dr. Sutrisno. Pada Kamis 13 Agustus 2009 telah dilaksanakan Diskusi Meja Bundar dan Diskusi Panel yang membahas tentang Bioteknologi dan Islam di Indonesia. Pada acara itu dilampirkan bahan presentasi berjudul “Agri-biotechnology in the context of Bioethics: Islamic perspective” yang pernah disampaikan oleh Prof. Umar Anggara Jenie pada acara workshop on “The Development of Agricultural Biotechnology in Islamic Countries: Sharing the Experience on Issues and Challenges, 6-8 March

107


2006 di Cairo, Egypt”. Pada bab penutup dari makalah tersebut disampaikan bahwa “agrobioteknologi, terutama yang menggunakan pendekatan percobaan transgenik, sering menimbulkan masalah bioetika. Tanaman atau hewan hasil modifikasi genetik yang dihasilkan dengan pendekatan seperti itu, dapat membahayakan organisme hasil modifikasi genetik itu sendiri, lingkungan, dan bahkan manusia yang mengkonsumsinya. Perlindungan terhadap manusia, biodiversitas, biosfer, dan lingkungan dari kemungkinan dampak negatif organisme hasil modifikasi genetik harus dipertimbangkan secara serius. Universal Declaration on Bioethic and Human Rights menyebutkan bahwa perlunya peran manusia dalam perlindungan lingkungan, biosfer, dan biodiversitas. Dalam perspektif islam, manusia adalah kalifah di bumi (Qur’an 2:30) yang oleh Allah SWT telah diberi keanekaragaman hayati yang luas untuk memenuhi kebutuhan manusia (Qur’an 26:7-8). Allah SWT juga mengizinkan manusia untuk memodifikasi produk

108

alami yang diberikan oleh Allah SWT (Qur’an 36:35). Namun dalam memodifikasi tersebut harus mempertimbangkan secara akurat semua aspek yang berkaitan dengan produk hasil rekayasa genetik, karena ciptaan Allah SWT telah dibuat dengan sempurna (Qur’an 67:3-4). Sehingga, semua ciptaan itu, termasuk biosfer dan lingkungan dapat dilindungi”. Pada acara itu juga diberikan lampiran naskah yang berjudul “GM Food in Indonesia: Acceptability as Halal Food” yang ditulis oleh Dr. Amru Hydari Nazif dan pernah dipresentasikan pada acara “Workshop for Islamic scholars-Islam and Agribiotechnology”: Finding a Common Language between Ulama and Scientists. 14-15 July 2009, Kuala lumpur, Malaysia”. Naskah itu menyampaikan proses fatwa dan lembaga islam yang terlibat dalam pengaturan GM Food.


LAPORAN TAHUN 2009

V. Pengelolaan Kerja Sama Penelitian Pada tahun 2009, pengelolaan kerja sama penelitian di BB-Biogen mencakup koordinasi, penjaringan mitra kerja sama, dan administrasi operasional kerja sama dengan mitra di dalam negeri dan luar negeri. Operasional penelitian kerja sama mencakup pengurusan administrasi perjalanan ke luar negeri dalam rangka koordinasi, penjaringan dan pelaksanaan kerja sama; pengurusan administrasi pertukaran benih; koordinasi dan pengurusan administrasi kerja sama dengan pihak terkait di dalam negeri. Jenis kerja sama pada tahun 2009 adalah hibah bersaing dalam negeri, hibah bersaing luar negeri, peningkatan kapasitas institusi, dan kerja sama penelitian dengan pihak swasta nasional untuk pengembangan penerapan teknologi. Kegiatan yang telah dilakukan selama tahun 2009 antara lain: penjalinan kerja sama yang menunjang program penelitian dan pengembangan, pendaftaran merek ke Ditjen HKI untuk perlindungan HKI hasil penemuan (invensi) peneliti BB-Biogen melalui Balai Pengelola Alih Teknologi; pengurusan dokumen perjalanan dinas ke luar negeri berupa paspor, visa, dan exit permit; pembuatan surat Material Transfer Agreement (MTA) setiap pengeluaran benih/plasma nutfah ke instansi lain (keluar BB-Biogen) dalam rangka mengantisipasi hal-hal yang tidak diinginkan dan pengawasan pemanfaatan sumber daya genetik pertanian; dan memproses permohonan mahasiswa yang akan yang akan magang/ praktek dan penelitian.

KERJA SAMA DALAM NEGERI Penelitian kerja sama dalam negeri pada tahun 2009 berjumlah 29 kegiatan, yang terdiri atas 19 kegiatan penelitian kerja sama program Sinergi Penelitian dan Pengembangan Perguruan Tinggi (SINTA) (Lampiran V.1) dan 10 kegiatan lain yang terdiri atas tiga kegiatan lanjutan dari kerja sama pada tahun sebelumnya dan tujuh kegiatan kerja sama penelitian yang baru mulai dilaksanakan pada tahun 2009 (Lampiran V.2). KERJA SAMA LUAR NEGERI Penelitian kerja sama yang dananya bersumber dari luar negeri pada tahun 2009 merupakan lanjutan dari kegiatan kerja sama pada tahun sebelumnya, yaitu: 1. Enhancing capacity of ICABIOGRAD in phenotyping and molecular analysis to develop elite rice lines suitable to Indonesian uplands (Generation Challenge Program (GCP)-CIMMYT, Mexico). Penanggung jawab: Dra. Masdiar Bustamam, MSc. 2. Screening of GAL4/VP16-facilitated enhancer trap patterned lines for discovering gene functions in drought response in rice (KNAW-the Netherland). Penanggung jawab: Dr. Sri Koerniati. 3. Regeneration of rice, sweetpotato, taro and maize collections, ICABIOGRAD (Global Crop Diversity Trust), Penanggung jawab: Dr. Sutoro.

109

V. PENGELOLAAN KERJA SAMA PENELITIAN

4. National information sharing mechanism (NISM)-GPA (FAO). Penanggung jawab: Kepala BB-Biogen. PENDAFTARAN HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL BB-BIOGEN Selama tahun 2009 telah dilakukan dua pendaftaran merek ke Ditjen Hak Kekayaan Intelektual (HKI) untuk Perlindungan HKI hasil penemuan (invensi) peneliti BB-Biogen. Hingga saat ini status kedua pendaftaran yang telah diajukan tersebut masih dalam proses. Dua invensi tersebut adalah: 1. Feromon-Exi, dengan inventor utama Dr. I Made Samudra, terdaftar dengan Nomor Agenda: D002009017209 (Tanggal Masuk: 26 Mei 2009). 2. Feromon-Ostri, dengan inventor utama Dr. I Made Samudra, terdaftar dengan Nomor Agenda: D002009017208 (Tanggal Masuk: 26 Mei 2009). PENGURUSAN DOKUMEN KE LUAR NEGERI Pada tahun 2009 telah diselesaikan pengurusan 48 dokumen ke luar negeri berupa paspor, visa, dan exit permit yang terdiri atas enam dokumen untuk tugas belajar (S2 dan S3), dua dokumen untuk postdoc, enam dokumen untuk training, dan 34 dokumen untuk workshop dan international meeting. Pengurusan dokumen ke Filipina, Tunisia, Thailand, Malaysia, Korea Selatan, Roma, Sri Lanka, Singapura, Jerman, Jepang, Amerika Serikat, Perancis, RRC, Arab Saudi, Taiwan, Belanda, dan Malaysia.

110

PENGURUSAN PERIZINAN PENGIRIMAN DAN PEMASUKAN BENIH Dalam rangka mengantisipasi hal-hal yang tidak diinginkan dan pengawasan pemanfaatan sumber daya genetik pertanian, maka setiap pengeluaran benih/plasma nutfah ke instansi lain (keluar BB-Biogen) disertai dengan surat Material Transfer Agreement (MTA) yang ditandatangani oleh kedua belah pihak sebelum pengiriman/ pemberian benih yang diminta. Pada tahun 2009 ada permintaan material genetik dari Universitas Negeri Jakarta berupa 31 aksesi benih kacang hijau. Material genetik yang telah dikeluarkan BB-Biogen (ekspor) selama tahun 2009 melalui MTA di antaranya adalah 123 aksesi padi ditambah dengan 714 aksesi padi dikirimkan ke IRRI Filipina, 123 benih padi dikirim ke JIRCAS-Jepang, 224 galur padi untuk uji patogen blas dikirim ke CIRAD-Perancis, dan 384 aksesi benih terong (Solanum sp.) dikirim ke RU Botanical and Experimental Garden. Material genetik yang dikeluarkan oleh BBBiogen akan digunakan untuk penelitian. Pengurusan dokumen MTA dalam dan luar negeri serta pengurusan izin pengiriman dan pemasukan benih yang telah dilakukan oleh BB-Biogen pada tahun 2009 disajikan pada Lampiran V.2 dan Lampiran V.3. PENGURUSAN IZIN MAHASISWA PRAKTEK/MAGANG DAN BIMBINGAN PENELITIAN Sebagai institusi publik, BB-Biogen selalu terbuka bagi masyarakat umum termasuk mahasiswa untuk berkunjung, praktek/magang dan bimbingan penelitian. Minat mahasiswa dari berbagai perguruan

LAPORAN TAHUN 2009

tinggi terhadap BB-Biogen ternyata sangat tinggi, hal ini dapat dilihat dari jumlah mahasiswa yang magang dan bimbingan penelitian di BB-Biogen setiap tahun. Pada tahun 2009 BB-Biogen telah menerima permohonan izin praktek/magang dan bimbingan penelitian sebanyak 86 orang mahasiswa, namun 13 orang tidak diproses lebih lanjut karena mengundurkan diri dan 9 orang ditolak. Kegiatan penelitian sebanyak 37 mahasiswa, bimbingan mahasiswa sebanyak 4 orang, dan PKL/magang sebanyak 23 mahasiswa.

111


Lampiran V.1. Kegiatan penelitian kerja sama program Sinergi Penelitian dan Pengembangan Perguruan Tinggi (SINTA) tahun anggaran 2009. No. Judul penelitian 1. Metode perbanyakan nilam unggul dengan produktivitas minyak 250 kg/ha/tahun dan toleran kekeringan yang lebih murah 50% dari metode baku 2. Rekayasa genetik jagung hibrida dengan produktivitas 12 t/ha, berumur 90 hari dan toleran kekeringan 3. Rekayasa genetik untuk memperoleh genotipa lada untuk produktivitas 3,5 kg/tanaman dan tahan penyakit busuk pangkal batang 4. Aplikasi marka molekuler terkait umur genjah 70 hari dan produktivitas lebih dari 3 t/ha pada kedelai 5. Perbaikan padi Fatmawati menjadi varietas baru tahan penyakit blas umur 90 hari dan produktivitas 10,8 t/ha melalui kombinasi teknik radiasi dan kultur antera 6. Rekayasa genetik untuk memperoleh pisang dengan produktivitas 15 t/ha, kadar gula dan β-karoten tinggi serta tahan penyakit fusarium 7. Rekayasa genetik kedelai untuk produktivitas 3 t/ha, berumur 70 hari, dan toleran panas 8. Rekayasa genetik Azospirilum unggul untuk menurunkan penggunaan pupuk nitrogen sebesar 30% dan penggunaan pupuk fosfat sebesar 15% dari standar pemupukan padi sawah 9. Rekayasa genetik untuk memperoleh padi inbrida dengan produktivitas 70 t/ha dan umur 90 hari 10. Metode perbanyakan in vitro tanaman pisang kepok tanpa jantung yang lebih murah 33% dari metode baku 11. Aplikasi marka molekuler terkait umur genjah 90 hari dan produktivitas 7 t/ha pada padi 12. Karakterisasi galur-galur produk bioteknologi: (i) padi toleran kekeringan, tahan wereng batang coklat (WBC), (ii) kedelai toleran kekeringan, tahan virus kerdil (ssv) dan toleran lahan masam pH >4,5-5,5 dengan efektivitas ketahanan/ toleransi >75% dan produktivitas >10% dari varietas kontrol 13. Evaluasi plasma nutfah kedelai tahan penyakit SSV, hawar bakteri, dan bisul bakteri 14. Pembentukan core collection untuk efisiensi pengelolaan sumberdaya genetik padi 15. Identifikasi plasma nutfah padi yang memiliki karakter laju pengisian biji 1,3 g/rumpun/hari dan komponen hasil tanaman berumur genjah kurang dari 95 hari yang berpotensi hasil tinggi (>7 t/ha) serta penggunaan pupuk yang lebih efisien 10% daripada pemupukan optimal 16. Identifikasi laju pertumbuhan tanaman dan karakter agronomi plasma nutfah jagung lokal umur genjah (70-85 hari), efisien penggunaan pupuk N 10% dari standar pemupukan dan berpotensi hasil tinggi 6 t/ha 17. Seleksi sumber daya genetik kedelai untuk ketahanan terhadap hama lalat bibit dan penggerek polong serta penggunaan feromon untuk pengendalian penggerek polong dengan efektivitas 80% 18. Rekayasa genetik bakteri lignoselulolitik untuk merombak limbah pertanian dalam 7 hari 19. Pembentukan galur padi gogo (produktivitas 5 ton/ha, umur 90 hari) multi gen tahan terhadap penyakit blas (Pyricularia grisea) melalui kultur antera dan MAS (marker aided selection)

112

Penanggung jawab Ir. Sri Hutami, MS Dr. Sustiprijatno Dr. Sri Koerniati Dr. I Made Tasma Dr. Endang Gati L., MSi Drs. Deden S.,MSi Dr. M.Herman Dr. Bahagiawati A.H. Dr. Toto Hadiarto Dr. Ika Mariska Dr. Sugiono M. Dr. Asadi

Ir. Yadi Suryadi, MSc Ir. Tiur Sudiaty S., MS Dr. Sutoro

Ir. Sri Gajatri B., MS Ir. Harnoto, MS Dra. Selly Salma, MSi Dr. Ida Hanarida

LAPORAN TAHUN 2009

Lampiran V.2. Perjanjian serah terima material genetik dalam negeri Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian tahun 2009. No. Institusi

Kode MTA

Nama varietas

Keperluan/judul kegiatan

1.

BBBiogen-2009-01/PT-DN (30 Oktober 2009)

Kacang Hijau (Vigna radiata) 31 aksesi

Kegiatan penelitian, dengan judul: Penapisan sifat toleran terhadap cekaman kekeringan pH rendah dan keterbatasan hara untuk meningkatkan produktivitas kacang hijau (Vigna radiata).

Universitas Negeri Jakarta

Peneliti: Dr. Adisyahputra, MS. MTA sudah ditandatangani (Kontak: Ir. Nurwita Dewi).

113


Lampiran V.3. Daftar pengurusan impor/ekspor benih tahun 2009. Pengirim

Penerima

Impor: Cambia/Australia BB-Biogen

SK

PC **)

Penanggung jawab

Laporan realisasi (PPI)

24 Nov 2008

25/Kpts/SR.120/1/2009 13 Januari 2009

Ada

Dr. Sri Koerniati

Sudah

Dr. Sugiono M. Joko Prasetiyono, MSi Dr. M. Herman Dr. Eri Sofiari

Sudah

Dra. Masdiar B.

Belum

Tgl. surat permohonan

sMTA *)

Varietas

Merupakan hibah

Padi/Oryza sativa 870 galur, total 5,35 kg

IRRI/Philippines

BB-Biogen

Ada Versi Click

Padi/Oryza sativa 30 Aksesi @ 10 g

20 Februari 2009

1193/Kpts/SR.120/3/2009 20 Maret 2009

CIP/Lima, Peru

BB-Biogen Tidak ada Balitsa Lembang

Kentang/Desiree Tanaman in vitro 11 aksesi (dalam testube)

3 Juni 2009

2739/Kpts/SR.120/7/2009 7 Juli 2009

IRRI/Philippines Dr. Nobuya K.

BB-Biogen

Padi/Oryza sativa 29 galur monogenic

3 Juni 2009

2740/Kpts/SR.120/7/2009 7 Juli 2009

Ada Versi Click (3 Juli 2009)

Penerima

sMTA *) SMTA ID

Varietas

Dr. Sigrid Heuer IRRI-Philippines

ICABIOGRAD/ 2009-01/Expt

Padi/Oryza sativa 123 aksesi @ 5 g

30 April 2009

BB-Biogen

Dr. Matthias Wissuwa JIRCAS-Japan


Padi/Oryza sativa 123 aksesi @ 5 g

BB-Biogen

Dr. Didier Tharreau CIRAD-Perancis

BB-Biogen

Dr. Michael Thomson IRRI-Philippines

Blast Pathogen + Benih ICABIOGRAD/ 2009-03/Expt ICABIOGRAD/ 2009-04/Expt ICABIOGRAD/ 2009-05/Expt

BB-Biogen

Gerard M. van der Weerden RU Botanical and Experimental Garden


Pengirim Ekspor: BB-Biogen

Benih sudah diterima di BB-Biogen tgl 13 Mei 2009 melalui DHL Benih sudah diterima SIP sudah dkrm melalui e-mail ke Dr. Eri Sofiari. Benih belum diterima. Tidak ada laporan dari yang bersangkutan Benih sudah diterima 31 Agustus 2009 melalui EMS

Penanggung jawab

Laporan penerima

2252/Kpts/SR.120/5/2009 Ada 25 Mei 2009

Joko Prasetiyono, MSi

Benih sudah dikirim oleh Joko Prasetiyono

30 April 2009

2251/Kpts/SR.120/5/2009 Ada 25 Mei 2009


Padi/Oryza sativa 27 testubes 224 galur total 5.600 butir

17 Maret 2009

1350/Kpts/SR.120/4/2009 Ada 6 April 2009

Dr. Dwinita W. Utami

Benih sudah diterima oleh yang bersangkutan Benih sudah diterima oleh yang bersangkutan Benih sudah diterima oleh yang bersangkutan

Padi/Oryza sativa 714 asesi @ 5 g

11 Juni 2009

2741/Kpts/SR.120/7/2009 Ada 7 Juli 2009


Terong (Solanum) 17 Juni 2009 384 Aksesi @ 5 g

2742/Kpts/SR.120/7/2009 Ada 7 Juli 2009

Benih sudah diterima oleh yang bersangkutan Hakim Kurniawan, Sudah SP, MP diproses oleh yang bersangkutan

Benih sudah dikirim oleh Joko Prasetiyono melalui EMS Benih sudah dikirim oleh yang bersangkutan

Tgl. surat permohonan

SK

*) sMTA = standard material transfer agreement, **) PC = phytosanitary certificate.

114

Belum

Keterangan

PC **)

Keterangan

Benih sudah dikirim oleh Joko Prasetiyono Benih sudah dikirim ke Perancis melalui EMS 14 Mei 2009


LAPORAN TAHUN 2009

VI. Diseminasi Hasil Penelitian dan Pelayanan Informasi PUBLIKASI Publikasi yang dihasilkan BB-Biogen pada tahun 2009 adalah (1) Jurnal Agrobiogen Volume 5 Nomor 1 dan 2, (2) Buletin Plasma Nutfah Volume 15 Nomor 1 dan 2, (3) Warta Biogen Volume 5 Nomor 1 s/d 3, (4) Warta Plasma Nutfah Indonesia Nomor 21, (5) Prosiding Rapat Kerja Badan Litbang Pertanian, (6) Buku Tanaman Produk Rekayasa Genetik dan Kebijakan Pengembangannya, (7) Laporan BB-Biogen Tahun 2008, (8) Poster, dan (9) Leaflet. Publikasi cetak tersebut, kecuali Poster, diedarkan ke berbagai institusi atau pribadi, dibagikan kepada pengunjung saat BBBiogen mengikuti pameran dan tamu yang berkunjung ke BB-Biogen. Institusi yang menerima publikasi BB-Biogen tertera pada Lampiran VI.1. Poster dan leaflet digunakan sebagai bahan yang disajikan pada saat mengikuti atau menyelenggarakan pameran.

Nomor 2. Empat naskah dikembalikan ke penulisnya untuk diperbaiki sesuai dengan saran Dewan Redaksi, dua naskah disarankan dikirim ke Buletin Plasma Nutfah, dan satu naskah tidak sesuai dengan ruang lingkup Jurnal Agrobiogen (Lampiran VI.2). Buletin Plasma Nutfah Buletin Plasma Nutfah terbit dua kali setahun memuat tulisan hasil penelitian dan tinjauan ilmiah tentang eksplorasi, konservasi, karakterisasi, evaluasi, dan pemanfaatan plasma nutfah tanaman, ternak, ikan, dan mikroba. Naskah yang diterima redaksi pada tahun 2009 sebanyak 21 naskah, dari jumlah tersebut 14 naskah dimuat dalam Buletin Plasma Nutfah Volume 15 Nomor 1 dan Nomor 2, empat naskah dikembalikan ke penulisnya untuk diperbaiki sesuai dengan saran Dewan Redaksi, dan tiga naskah ditolak (Lampiran VI.3).

Jurnal Agrobiogen

Warta Biogen dan Plasma Nutfah Indonesia

Jurnal Agrobiogen memuat artikel primer dan sekunder hasil penelitian bioteknologi dan sumber daya genetik tanaman, serangga, dan mikroba pertanian. Jurnal ini diterbitkan dua kali setahun yaitu pada bulan April dan Oktober. Naskah yang diterima redaksi pada tahun 2009 sebanyak 19 naskah. Berdasarkan hasil pertemuan Dewan Redaksi, 12 naskah dimuat dalam Jurnal Agrobiogen Volume 5 Nomor 1 dan

Warta Biogen merupakan warta internal lingkup BB-Biogen yang memuat informasi kebijakan, artikel bebas, abstrak hasil seminar atau berita lain. Warta Biogen terbit tiga kali setahun, bahan beritanya berasal dari tulisan redaksi atau dari Laporan Bulanan BB-Biogen yang ditulis untuk bahan Rapim Badan Litbang Pertanian. Artikel yang dimuat pada ketiga edisi warta selama tahun 2009 meliputi Biologi Mole-

115

VI. DISEMINASI HASIL PENELITIAN DAN PELAYANAN INFORMASI

kuler dan Rekayasa Genetik (5 artikel), Kultur Jaringan (2 artikel), FAO (1 artikel), Generation Challenge Program (1 artikel), dan berita lainnya. Warta Plasma Nutfah Indonesia merupakan media komunikasi dan pemasyarakatan plasma nutfah. Pada tahun 2009, warta terbit satu edisi memuat artikel tentang Varietas Baru Ikan Budi Daya Air Tawar: Ikan Nila Best (Bogor Enhanced Strain Tilapia), “Dian Arum” Varietas Baru Balithi, Berbagai Jenis Cempedak Lokal Kalimantan Tengah, Komak: Sumber Protein Nabati untuk Daerah Kering, dan berita lainnya. Prosiding Pada tahun 2009, BB-Biogen menerbitkan Prosiding Rapat Kerja Badan Litbang Pertanian yang merupakan dokumentasi materi dan hasil Rapat Kerja Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian yang diselenggarakan di Bogor pada tanggal 1415 Januari 2008. Buku Pada tahun 2009, BB-Biogen menerbitkan satu buku, yaitu Tanaman Produk Rekayasa Genetik dan Kebijakan Pengembangannya Volume 2 yang berisi tentang Status Global Tanaman Produk Rekayasa Genetik dan Regulasinya. Laporan Tahunan Pada tahun 2009, BB-Biogen menerbitkan Laporan Tahun 2008, yang berisi hasil kegiatan penelitian (1) pengkayaan, pengelolaan, pemanfaatan, dan pelestarian sumber daya genetik pertanian; (2) reka-

116

yasa dan pemanfaatan teknik biologi molekuler dan rekayasa genetik untuk perbaikan tanaman dan ternak; (3) pemanfaatan kultur in vitro untuk perbanyakan tanaman, perbaikan varietas, dan produksi senyawa metabolit sekunder; dan non penelitian yang dilaksanakan selama tahun 2008. Poster dan Leaflet Visualisasi yang dihasilkan BB-Biogen pada tahun 2009 adalah (1) Poster Insektisida Biorasional Feromon-Ostri dan (2) Leaflet Feromon-Exi, Feromon-Ostri, Pengadaan Bibit Berbagai Jenis Tanaman Secara Massal Melalui Kultur Jaringan, dan Orlitani. SEMINAR Seminar rutin BB-Biogen merupakan upaya meningkatkan kapasitas yang berkaitan dengan substansi penelitian atau kebijakan yang berkaitan dengan penelitian. Pada tahun 2009, telah dibahas 40 kertas kerja berkaitan dengan penelitian dan 48 kertas kerja non penelitian (Lampiran VI.4). PAMERAN PARTISIPATIF BB-Biogen juga turut berpartisipasi dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan oleh Badan Litbang Pertanian dan yang diselenggarakan oleh institusi lain baik taraf nasional maupun internasional (Lampiran VI.5.). Teknologi dan informasi yang didiseminasikan melalui pameran tersebut meliputi: 1. Plasma nutfah berupa contoh keanekaragaman benih padi, jagung, kedelai,

LAPORAN TAHUN 2009

kacang tanah, kacang hijau, gandum, kacang minor; perombak bahan organik orlitani 2. Kultur jaringan berupa produk bibit pisang dan bibit tebu yang diperbanyak melalui kultur jaringan 3. Marka molekuler berupa poster dan produk padi varietas code dan angke 4. Biokimia berupa produk bioinsektisida Feromon Ostri dan Feromon Exi PENYAMPAIAN INFORMASI PADA MEDIA MASA Pada tahun 2009, BB-Biogen mengisi acara Karedok di Radio Pertanian Ciawi (RPC). Acara karedok di RPC merupakan acara yang dikoordinir oleh Badan Litbang Pertanian dan diisi oleh Unit Kerja dan Unit Pelaksana Teknis lingkup Badan Litbang Pertanian. Topik yang disampaikan pada acara karedok sebagai berikut: 1. Aplikasi Teknik Kultur Jaringan untuk Perbanyakan Tanaman pada Skala Usaha Kecil (disiarkan pada tanggal 29 Januari 2009). 2. Efisiensi Pemupukan Nitrogen pada Tanaman Padi (disiarkan pada tanggal 27 Mei 2009). PERPUSTAKAAN Perpustakaan BB-Biogen pada saat ini mengelola aset koleksi sejumlah 3.696 eksemplar buku, 1.651 judul majalah dalam dan luar negeri, dan 493 judul tesis/ disertasi. Aset tersebut ditata dalam dua jenis katalog, yaitu katalog elektronik untuk koleksi baru dan katalog manual untuk

koleksi lama. Aset koleksi lama secara bertahap disusun dalam katalog elektronik. Penataan koleksi pustaka menggunakan sistem WINISIS yang kemudian ditampilkan secara online ke media situs melalui IGLOO dengan menggunakan PHP scripting language dan PHP Open ISIS sebagai backend untuk membaca database natif ISIS. Pangkalan data diakses menggunakan web browser. Data yang telah diinput sekitar 4.685 data. Sistem ini menampilkan informasi lengkap berbentuk teks, gambar, audio, video berformat digital. Akan tetapi untuk saat ini pengembangan di Perpustakaan BB-Biogen baru dalam taraf menampilkan informasi berbentuk teks. Di samping itu Perpustakaan BB-Biogen juga menyajikan berbagai penelitian yang telah dilakukan di BB-Biogen secara time series dalam pangkalan data WINISIS, yang dapat diakses penelusurannya dalam katalog online. Hal ini dilakukan sebagai upaya menampilkan wajah penelitian BB-Biogen dalam beberapa tahun. Yang ditampilkan berupa bibliografi penelitian antara lain mencakup judul, kepengarangan, abstraksi, dan kata kunci. Penelusuran yang dilakukan melalui indeks Badan Korporasi menghasilkan tampilan berbagai judul penelitian yang dilakukan BB-Biogen dalam beberapa tahun ke belakang. Pada tahun 2009, web Perpustakaan BB-Biogen atau katalog online sudah bisa diakses melalui web BB-Biogen pada alamat: http:// biogen.litbang.deptan.go.id/ pada menu layanan, atau bisa juga diakses melalui web Pusat Perpustakaan dan Penyebaran Teknologi Pertanian (Pustaka): http:// www.pustaka-deptan.go.id/~bbiogen.

117


Pengadaan buku dan jurnal ilmiah di Perpustakaan BB-Biogen bertujuan untuk meningkatkan akses peneliti terhadap perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Jenis buku dan jurnal ilmiah yang diadakan sesuai dengan permintaan dari peneliti. Buku/jurnal yang dibeli untuk melengkapi Perpustakaan BB-Biogen pada tahun 2009 adalah: 1. Molecular Breeding 2. In Vitro Plant 3. Plant Cell Tissue and Organ Culture 4. Eucarpia Keberadaan koleksi terbaru Perpustakaan diinformasikan kepada peneliti melalui e-mail dan majalah dinding (mading). Beberapa buku/jurnal baru sudah tersirkulasi kepada para peneliti BB-Biogen. Pelayanan jasa pustaka dilakukan dalam bentuk pelayanan terhadap pengunjung perpustakaan dan permintaan melalui e-mail. Pada tahun 2009, jumlah pengunjung yang berasal dari BB-Biogen, 597 orang peneliti dan non peneliti yang melakukan peminjaman bahan pustaka. Sedangkan dari luar BB-Biogen 175 orang pengunjung, yang terbanyak berasal dari kalangan mahasiswa, dikuti oleh peneliti luar BB-Biogen, dosen, pelajar, serta swasta. Selain itu, terdapat 81 orang pengunjung perpustakaan melalui e-mail/milis dan perpustakaan online. Komoditas yang banyak dicari mulai dari yang terbanyak adalah padi, kedelai, jagung, kacang-kacangan, dan umbi-umbian serta tanaman hortikultura. Sedangkan subjek yang banyak dicari antara lain bioteknologi, kultur jaringan, penyakit tanaman pangan, rekayasa genetik, data statistik dan mikrobiologi. Prefe-

118

rensi pengunjung berdasarkan jenis bahan pustaka diurut dari yang paling banyak diminati antara lain prosiding hasil-hasil penelitian dalam negeri, jurnal ilmiah dalam negeri, prosiding hasil-hasil penelitian luar negeri, jurnal ilmiah luar negeri, dan teksbook. Sejak tahun 2009, Perpustakaan BBBiogen mulai mengembangkan Perpustakaan online dengan format dan jaringan yang khusus dibangun di Pustaka dan dapat diakses melalui web Pustaka: www. pustaka-deptan.go.id/~bbiogen. Informasi yang ditampilkan dari fasilitas ini baru tahap bibliografi/record detail dari koleksi pustaka yang ada di Perpustakaan BBBiogen, belum mencakup artikel lengkap. Dalam upaya mendekatkan dan mengintensifkan komunikasi antara Perpustakaan dengan stakeholder terutama para peneliti, Perpustakaan BB-Biogen mengembangkan komunitas milis perpustakaan melalui Yahoo Groups. Kegiatan ini dimaksudkan agar program dan koleksi pustaka up to date yang dimiliki perpustakaan dapat tersosialisasikan dengan cepat. Yang tergabung dalam milis ini adalah para peneliti lingkup BB-Biogen yang mendaftarkan alamat emailnya sedangkan bertugas sebagai administrator adalah koordinator perpustakaan, sebagai pengelola yang meng-update informasi-informasi perpustakaan dan melayani kebutuhan anggotanya terhadap koleksi-koleksi buku/jurnal yang ada. Selain itu Perpustakaan mengirim berbagai artikel terbaru berkenaan dengan bidang bioteknologi dan sumber daya genetik pertanian serta melayani permintaan penelusuran artikel dalam jurnal online.

LAPORAN TAHUN 2009

Sampai tahun 2009, sudah tergabung sekitar 60 orang peneliti dan para pengambil kebijakan. Perpustaan BB-Biogen aktif dalam keanggotaan milis Pustakawan Deptan, sebagai media komunikasi program dan informasi bagi pengembangan perpustakaan Mengingat tingginya kebutuhan data yang diperlukan oleh para peneliti lingkup BB-Biogen maupun unit kerja lain lingkup Badan Litbang Pertanian, Perpustakaan BB-Biogen juga mengumpulkan data-data statistik pertanian yang ‘up to date’ secara ‘time series’. Data tersebut diperoleh dari BPS, Pusdatin Deptan, ataupun dari beberapa direktorat yang langsung menangani pengumpulan data, seperti data serangan organisme pengganggu tanaman pada tanaman pangan, perkebunan, dan hortikultura. Dalam meningkatkan pelayanan dan kepuasan terhadap pelayanan Perpustakaan BB-Biogen, maka pengelola Perpustakaan BB-Biogen mengikuti pelatihan jangka pendek yang diadakan oleh SEAMEOBIOTROP dengan tema “Penelusuran Perpustakaan Digital” tanggal 28-29 Juli 2009, dan asistensi, seminar yang diselenggarakan oleh Pusat Perpustakaan dan Penyebaran Teknologi Pertanian (Pustaka) sebagai Pembina perpustakaan lingkup Kementrian Pertanian. SITUS WEB BIOGEN ONLINE Pengelolaan website Biogen selama tahun 2009 mencakup pemeliharaan dan pembaharuan website Biogen online berbasis PHP, migrasi, dan pengisian materi situs web Biogen Online berbasis CMS.

Sejak tahun 2004 hingga pertengahan 2009, situs web Biogen Online menggunakan sistem database berbasis PHP. Pada tahun 2008, Berdasarkan SK Kepala Badan Litbang Pertanian No. 40/Kpts/HM.120/I/3/ 08 tentang Panduan Umum Standar Situs Web Badan Litbang Pertanian, dianjurkan agar seluruh situs web di lingkup Badan Litbang Pertanian menggunakan sistem database yang berbasis CMS. Tampilan situs mengacu pada tampilan situs Web Kementerian Pertanian yang didominasi warna hijau dengan latar putih dan tulisan berwarna hitam. Sebagai tindak lanjut dari arahan Kepala Badan Litbang pertanian, selama tahun 2008-2009 telah dilakukan pembuatan template situs web Biogen Online yang berbasis CMS. Dengan aplikasi freeware Joomla, memungkinkan situs web Biogen Online untuk tampil lebih dinamis karena dapat dikelola oleh beberapa orang administrator dan para pengguna yang terdaftar dapat ikut mengirimkan tulisan atau informasi yang dimiliki melalui frontend secara online ke situs web Biogen Online tanpa harus melalui administrator. Sistem database berbasis PHP, mendukung penyimpanan banyak data dan informasi, tetapi membutuhkan keahlian dan pengetahuan khusus dalam pengelolaannya. Selain itu, sistem ini hanya dapat dikendalikan oleh seorang administrator sehingga menjadi kurang dinamis dalam operasionalnya. Setelah template yang baru sudah terbentuk, dilakukan migrasi (pemindahan) seluruh konten yang terdapat pada situs web berbasis PHP ke dalam situs web yang

119


berbasis CMS. Selain itu juga dilakukan beberapa modifikasi dan tambahan modul untuk mempermudah dan melengkapi fasilitas dan informasi yang terdapat dalam situs web Biogen Online. Modul dan materi yang ditambahkan pada situs web Biogen Online yang baru antara lain modul statistik, agenda online, forum, web-link, peta situs, multi language, kalender kegiatan, kegiatan internasional, dan informasi beasiswa. Perubahan tersebut menyebabkan statistik pengunjung buku tamu Biogen Online menurun drastis sejak migrasi ke sistem CMS. Kemungkinan hal ini terjadi karena adanya peraturan yang mengharuskan pengguna untuk mendaftar terlebih dahulu agar bisa mengakses beberapa modul/halaman di situs Biogen Online. Awalnya hal ini dilakukan dengan pertimbangan untuk memudahkan admin dalam memantau pengguna dan juga untuk mengurangi masuknya spam. Namun ternyata hal ini dirasakan kurang efektif karena keengganan pengguna untuk mendaftar sehingga jumlah pengunjung buku tamu menjadi berkurang. Selain itu, menurunnya jumlah pengunjung diduga karena banyak pengguna Biogen Online yang tidak mengetahui perubahan domain dan nama alamat situs yang semula menginduk pada server Bogor Internet (Bonet) di alamat www.indobiogen.net.id telah dipindahkan menginduk ke server Badan Litbang Pertanian menjadi www.biogen.litbang. deptan.go.id. Di samping itu, server Badan Litbang Pertanian pada awal proses migrasi juga agak sulit dan lama untuk diakses karena keterbatasan bandwith

120

(kapasitas) yang tidak sebanyak kuota biasa saat menginduk pada server Bonet. Adanya hambatan dalam kecepatan dan kemampuan untuk mengakses juga mungkin dapat menjadi alasan keengganan para pengguna untuk mengunjungi situs web Biogen Online. Sebelum migrasi, untuk mengantisipasi perpindahan server agar pengguna dapat tetap mengakses situs web Biogen Online, telah dilakukan pemberitahuan pada situs web Biogen Online yang lama (PHP). Jadi bagi para pengguna yang masuk ke halaman utama situs web Biogen Online (PHP) akan langsung di redirect (diarahkan) untuk membuka situs web Biogen Online yang baru (CMS). Pada awal tahun 2009 jumlah halaman Biogen Online yang dibuka masih mencapai di atas 1.000 pengunjung per bulannya. Namun sejak pertengahan tahun 2009 (setelah migrasi ke CMS) terjadi penurunan jumlah halaman yang dikunjungi. Setelah dievaluasi, pengguna yang masuk ke halaman situs web Biogen Online melalui mesin pencari (misalnya google), ternyata sebagian besar halaman yang ditampilkan adalah halaman yang berasal dari situs web Biogen Online yang lama (berbasis PHP) sehingga para pengguna tidak dapat mengakses halaman lain pada Biogen Online dan tidak mendapatkan informasi perpindahan server Biogen Online. Setelah hal ini disampaikan kepada Bonet diperoleh informasi bahwa akun Biogen Online yang menginduk pada Bonet secara otomatis ditutup setelah dua bulan berhenti berlanggananan dengan tujuan untuk memfasilitasi proses redirect bagi para pengguna yang mengakses halaman utama

LAPORAN TAHUN 2009

karena belum mengetahui bahwa akun Biogen Online telah ditutup dan bermigrasi. Namun ternyata hal ini tidak dapat memfasilitasi pengunjung yang masuk langsung ke halaman tertentu melalui mesin pencari. Data total dan rata-rata setiap bulannya untuk jumlah halaman yang dibuka, jumlah pengunjung, pengunjung pertama, pengunjung yang kembali membuka halaman situs web Biogen Online selama tahun 2009 disajikan pada Lampiran VI.6. Pada tahun 2009 jaringan Local Area Network (LAN) BB-Biogen diperluas dengan menambah titik pembagi (switch) ke gedung baru Bank Gen yang mencakup Gedung Penerima, Benih, Fasilitas In Vitro, dan Fasilitas Mikroorganisme Tanaman. Selain itu juga dilakukan penggantian beberapa titik pembagi (switch) yang mempunyai kecepatan 10 Mbps hub/switch dengan menggunakan switch dengan kecepatan 10/100 Mbps dan pemasangan Access Point untuk sambungan ke jaringan LAN dengan menggunakan teknologi wireless. Pemasangan Access Point tersebut diprioritaskan pada ruang rapat dan auditorium. Koneksi internet ke profider atau ke jaringan maya dilakukan perubahan untuk menambah ketersediaan bandwith yang semula menggunakan koneksi jaringan wireless 128 kbps menjadi 2 MBps dengan menggunakan 6 modem ADSL ke jaringan Speedy Telkom.

121


Lampiran VI.1. Daftar institusi penerima publikasi BB-Biogen. No. Instansi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

122

Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Pusat Litbang di lingkup Badan Litbang Pertanian Pusat Analisis Penelitian Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian Pusat Perpustakaan dan Penyebaran Teknologi Pertanian LRPI dan Pusat Penelitian di lingkup LRPI Balai Besar di lingkup Badan Litbang Pertanian Balai dan Loka Penelitian di Lingkup Badan Litbang Pertanian Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Pusat dan Balai Penelitian di lingkup LIPI Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT Direktorat Jenderal dan Pusat di lingkup Departemen Pertanian Perpustakaan Nasional PDII LIPI Biotrop IndoBIC Dinas Pertanian di tingkat Dati I dan Dati II Perguruan tinggi negeri dan swasta

Jumlah unit kerja 1 5 1 1 6 6 14 29 3 1 3 1 1 1 1 39 94

LAPORAN TAHUN 2009

Lampiran VI.2. Daftar naskah Jurnal Agrobiogen Volume 5 Nomor 1 dan Nomor 2. No. Judul Biologi Molekuler 1. Construction and expression of pet operon using shuttle vector for mesophilic and thermophilic bacteria 2. Genetic diversity analysis of the aluminum-toxicity tolerant and sensitive soybean genotipes assessed with microsattelite markers 3. Transformasi gen antisens ACC oksidase pada pepaya dengan teknik penembakan partikel

Klasifikasi Status Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Tinjauan

10. Perancangan beberapa pasang primer PCR spesifik untuk mendeteksi gen-gen Primer toksin insektisidal dari Photorhabdus luminescens isolat Hj

Kembali ke penulis Kembali ke penulis

11. Konstruksi pustaka fosmid bakteri Photorabdus luminescens Hj. dan penapisannya menggunakan teknik hibridisasi koloni

Primer

Kembali ke penulis

Primer

Terbit

Tinjauan Tinjauan Primer

Terbit Kembali ke penulis Ditolak

Tinjauan

Terbit

Primer

Ditolak

Primer

Terbit

Primer

Ditolak

4. Pengembangan set multipleks penanda DNA mikrosatelit untuk analisis variasi genetik padi dan kedelai 5. Analisis keragaman genetik Acremonium yang berasosiasi dengan tanaman gaharu menggunakan teknik Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) 6. Development of GAL4/UP16 facilitated-enhancer trap system for rice crop improvement 7. Analisis integrasi dan segregasi gen ketahanan terhadap hawar daun pada progeni F1 hasil persilangan tanaman kentang transgenik dengan non transgenik 8. Pengembangan populasi mutan penanda aktivasi: I. Transformasi padi Japonica tropis asal Sulawesi cv. Asemandi dengan bantuan Agrobacterium tumefaciens 9. Marka molekuler untuk perlindungan varietas tanaman

Biologi Sel dan Jaringan 12. Rice anther culture to develop double haploid population and blast resistant lines 13. Penggunaan suspensi sel dalam kultur in vitro 14. Aplikasi teknik kultur in vitro untuk pelestarian tanaman obat langka asli Indonesia Pimpinella pruatjan Molk. 15. Pengujian stabilitas karakter anatomi daun kultur regenerasi purwoceng pasca penyimpanan secara pertumbuhan minimal Biokimia/Serologi 16. Potensi pemanfaatan perangkat diagnostik ELISA serta variannya untuk deteksi patogen tanaman 17. Histologi perkembangan hifa Rhizopus oligosporus dan Rhizopus orizae dalam fermentasi tempe kacang tunggak (Vigna unguiculata (L) Walp) Pengelolaan Sumber Daya Genetika 18. Hubungan kekerabatan jamur pelapuk putih Pleurotus spp. dengan analisis isoenzim 19. Analisa sitologi dan ciri morfologi pada beberapa plasma nutfah pisang (Musa spp.) asal Kalimantan Timur

123


Lampiran VI.3. Daftar naskah Buletin Plasma Nutfah Volume 15 Nomor 1 dan Nomor 2. No. Judul 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

124

Kajian tumbuhan obat akar kuning (Arcangelisia flava Merr.) di Kelompok Hutan Gelawan, Kabupaten Kampar, Riau Karakterisasi dan evaluasi 10 aksesi salak di Sijunjung Sumatera Barat Genotypic differences between Indonesian accessions of wild cowpea (Vigna vexillata) and related Vigna species based on morpho-agronomic traits Evaluasi ketahanan populasi haploid ganda silangan IR64 dan Oryza Rufipogon terhadap hawar daun bakteri pada stadia bibit Identifikasi ketahanan sumber daya genetik kedelai terhadap hama pengisap polong Karakterisasi galur haploid ganda hasil kultur antera padi Respon beberapa genotipe kacang tanah terhadap penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) di rumah kaca Pengelompokan plasma nutfah gandum (Triticum aestivum) berdasarkan karakter kuantitatif tanaman Identifikasi sifat fisik dan kimia buah-buahan lokal Kalimantan Penampilan dan produktivitas padi hibida SL-8-SHS di Kabupaten Pinrang Sulawesi Selatan Pangasiid Catfishes of Indonesia Karakterisasi plasma nutfah untuk perbaikan kedelai sayur (Edamame) Karakterisasi kangkung (Ipomoea reptans) varietas Sutera berdasarkan panduan pengujian individual Karakterisasi dan pemanfaatan plasma nutfah jeruk in situ oleh masyarakat lokal Sumatera Utara Identifikasi sumber daya genetik kedelai terhadap penyakit virus kerdil kedelai (SSV) Penampilan fenotipik populasi artemisia (Artemisia annua L.) hasil radiasi sinar gamma Keragaman sifat tahan penyakit blas (Pyricularia grisea) dan karakter agronomi galur-galur harapan turunan IR64 dan Oryza rufipogon dari populasi silang balik dan haploid ganda Karakterisasi varietas unggul pisang mas Kirana dan Agung Semeru di Kabupaten Lumajang Kendali genetik dan karakter penentu ketahanan plasma nutfah kedelai terhadap salinitas Karakter morfofisiologi sebagai penciri ketahanan aksesi plasma nutfah kedelai terhadap genangan Pengujian mutu benih

Klasifikasi Status Primer

Terbit

Primer Primer

Terbit Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer Primer

Terbit Terbit

Primer

Terbit

Primer Primer

Terbit Terbit

Primer Primer Primer

Terbit Terbit Terbit

Tinjauan

Terbit

Primer

Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis

Primer Primer

Primer Tinjauan

Kembali ke penulis Ditolak

Tinjauan

Ditolak

Tinjauan

Ditolak

LAPORAN TAHUN 2009

Lampiran VI.4. Seminar rutin BB-Biogen periode tahun 2009. Tanggal

Topik

Pembicara

4-2-2009

Penyimpanan benih tanaman untuk masa depan memanfaatkan suhu beku permanen Tata cara pelaksanaan penelitian tanaman produk rekayasa genetik

Dr. Sugiono Moeljopawiro, Kelti BM BB-Biogen Dr. M. Herman, Kelti BM BB-Biogen

11-2-2009

Evaluasi inbrida jagung adaptif pemupukan rendah

Dr. Sutoro, Kelti PSDG BB-Biogen Tri Joko Santoso, MSi, Kelti BM BB-Biogen Dr. I Made Samudra, Kelti Biokimia BB-Biogen

Kloning gen AV-1 dan ekspresinya pada tembakau untuk ketahanan terhadap Begomo virus Keragaman feromon pada penggerek-penggerek padi dan kemungkinan pemanfaatan untuk pengendalian 11-3-2009

Ekspresi Pet Operon untuk produksi etanol Konservasi jeruk besar (C. maxima [Burm] Merr.) menggunakan osmoregulator dan retardan Feromon untuk pengendalian Ostrinia furnacalis Guenee (Lepidoptera; Crambidae) Utilization of synthetic pheromones for insect pest management case studies in Japan and South East Asia

Dr. Eny Ida Riyanti, Kelti BM BB-Biogen Dr. Iswari S. Dewi, Kelti BSJ BB-Biogen Drs. Dodin Koswanudin, Msi, Kelti Biokimia BB-Biogen Dr. Adati Taro

8-4-2009

Keragaman sifat morfologi spesies padi liar (Oryza spp.) serta toleransinya terhadap cekaman abiotik dan biotik Sudah amankah makanan yang anda makan?: Pernik-pernik keamanan pangan Studi regenerasi kalus padi varietas Fatmawati yang telah diradiasi sinar Gama

Ir. Tintin Suhartini, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. Bahagiawati, Kelti BM BB-Biogen Rossa Yunita, MSi, Kelti BSJ BB-Biogen

13-5-2009

Ketahanan varietas dan galur kedelai terhadap penggerek polong Etiella Toleransi plasma nutfah padi terhadap kekeringan

Ir. Harnoto, MS, Kelti Biokimia BB-Biogen Ir. Didi suardi K., MSc, Kelti PSDG BB-Biogen Mia Kosmiatin, MSi, Kelti BSJ BB-Biogen Dr. Toto Hadiarto, Kelti BM BB-Biogen

Mikropropagasi nilam dengan ZPT yang dihasilkan Methylobacterium spp. Interaksi AtMEK1-EXGT pada Arabidopsis thaliana saat terjadi pelukaan 10-6-2009

Koleksi spesies Solanum subgenus Leptostemonum di Indonesia Teknik penulisan makalah ilmiah populer

Hakim Kurniawan, MP, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. M. Machmud, Kelti Biokimia BB-Biogen

17-6-2009

Sosialisasi situs BB-Biogen versi CMS (www.biogen.litbang.deptan.go.id)

Tim Situs BB-Biogen

10-7-2009

Using induced mutations to improve rice productivity through a Hybrid Rice Breeding Programme

Dr. Fen Wang

5-8-2009

Kultivar lokal kacang tanah Situraja asal Kabupaten Sumedang

Ir. Sri Astuti Rais, MS, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. Sustiprijatno, Kelti BM BB-Biogen

Respon tanaman padi Ciherang pembawa gen transporte nitrit (CsNitr1-L) pada beberapa perlakuan N

125


Lampiran VI.4. Lanjutan. Tanggal

Topik

Pembicara

8-10-2009

Induksi variasi somaklonal tanaman cabai tahan Chili Vainal Mottle Virus Perbanyakan klonal tanaman jambu mente dengan kultur jaringan Perakitan varietas unggul tanaman purwoceng toleran dataran rendah Konservasi in vitro tanaman obat langka asli Indonesia Pimpinella pruatjan secara pertumbuhan minimal dan kriopreservasi untuk protokol standar di Bank Gen

Dr. Sri Hendrastuti Hidayat, IPB

15-10-2009 Perakitan tanaman pisang kepok kuning tahan penyakit darah dan layu fusarium melalui variasi somaklonal dan simbiosis endofitik Pemanfaatan batang jeruk mutan dan Mikoriza arbuscular untuk pengendalian penyakit busuk pangkal batang Perakitan jeruk keprok triploid dengan teknik fusi protoplas Induksi androgenesis kedelai melalui kultur antera pada media dua-lapis untuk pengembangan teknologi haploid dalam percepatan proses pemuliaan Perakitan varietas baru Artemisia melalui induksi mutasi dan keragaman somaklonal

Dr. Kristiani Tumilisar, MS Dr. Yudiwanti W.E. Kusumo, IPB Dr. Rita Megia DEA

Ir. Arif Wibowo, M.Agr.Sc Prof. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, MSc Dr Agus Purwito, MSc Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Sumpena, MSi Dr. Muhamad Syukur, SP, MSi

22-10-2009 Analisis mekanisme simbiosis mutualisme fungi Aspergillustanaman dan isolasi gen-gen yang terlibat untuk pengembangan pupuk hayati Kloning dan identifikasi gen-gen penyandi enzim xilanase tahan panas dari Streptomyces sp. 45I-3 asal Kalimantan Diferensiasi DNA mitokondria dan karakterisasi gen pengikat feromon seks penggerek batang padi sebagai dasar pengendalian hama padi Introgresi sifat aroma dari padi varietas Pandanwangi ke varietas Ciherang melalui silang balik dengan bantuan marka berbasis gen

Dr. Ir. Nampiah Sukarno

29-10-2009 Pengembangan galur padi toleran alumunium melalui aplikasi marka molekular pada populasi silang balik Karakterisasi molekuler keragaman rice tungro virus dari berbagai varietas padi dan wereng hijau di daerah endemik tungro Perbaikan genetik Jatropha curcas untuk produksi biji dan toleransinya terhadap pH Rendah dan alumunium melalui pendekatan biologi molekuler Potensi Methylobacterium spp asal Kalimantan Timur untuk meningkatkan mutu benih dan kultur in vitro tanaman serta analisis keragamannya Elisitor jamur sebagai sumber organik untuk meningkatkan produksi antimalaria artemisinin pada akar rambut dan tanaman Artemisia annua L. Evaluasi kesepadanan substansi dan weediness galur padi transgenik yang mengekspresikan gen Glu-1DX5 pengkode glutenin

Dr. Ir. Miftahudin, MSi

16-12-2009 Skrining Padi TAFET untuk Sifat Ketahanan terhadap Kekeringan Pengaruh Kenaikan Suhu terhadap Perkembangan Serangga Hama

Dr. Sri Koerniati Drs. Dodin Koswanudin, MSi

28-12-2009 Pemanfaatan analisis genom sequencing dan microarray untuk pemuliaan padi

Dr. Michael Thomson

126

Dr. Anja Meryandini Dr. Ir. Rika Raffiudin, MSi Dr. Tri Joko Santoso

Dr. Ir. Sedyo Hartono, MP Dr. Ir. Suharsono, DEA Dr. Ir. Eny Widjajati, MS Nurlaelasari, MSi Dr. Nono Carsono

LAPORAN TAHUN 2009

Lampiran VI.5. Keikutsertaan BB-Biogen dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan Badan Litbang Pertanian/instansi di luar Badan Litbang Pertanian. No. Kegiatan

Waktu

Tempat

Materi yang dipamerkan

1.

Agrinex Indonesia 2009

11-14 Maret 2009

Jakarta Convention Center

● Produk: Bioinsektisida FeromonOstri; Padi Varietas Code dan Angke; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Leaflet: Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

2.

Dialog Interaktif Inovasi Unggulan Badan Litbang Pertanian Mendukung Pengembangan Agribisnis

12 Maret 2009

Jakarta Convention Center

● Poster: Padi Varietas Code dan Angke; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Produk: Padi Varietas Code dan Angke; Perombak Bahan Organik Orlitani

3.

Pameran Produksi Indonesia 2009

13-17 Mei 2009

Jakarta International Expo Kemayoran

● Produk: Bibit Pisang yang diperbanyak melalui Kultur Jaringan; Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Leaflet: Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

4.

Pertemuan Intermediasi Litbang dan Industri

14 Mei 2009

Hall D, Jakarta International Expo Kemayoran

● Produk: Perombak Bahan Organik Orlitani

5.

Pameran dalam rangka Jambore SLPTT

Asrama Haji Donohudan Boyolali

● Produk: Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Leaflet Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

6.

Riau Expo

Juni 2009

Pekanbaru

● Produk: Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Leaflet Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

7.

Gelar Teknologi Tepat Guna

Juni 2009

Pekanbaru

• Produk: Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani • Leaflet Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

8.

Display produk

13-17 Juli 2009

Ruang Pamer Loby Utama

• Produk: Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani • Leaflet Feromon-Exi, FeromonOstri, Orlitani

7-10 Juni 2009

127


Lampiran VI.5. Lanjutan. No. Kegiatan

Waktu

Tempat

Materi yang dipamerkan • Produk: Bibit Pisang dan Tebu yang diperbanyak melalui Kultur Jaringan; Bioinsektisida FeromonExi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani • Leaflet: Pengadaan Bibit secara Massal pada Berbagai Jenis Tanaman melalui Kultur Jaringan, Feromon-Exi, Feromon-Ostri, Orlitani

9.

Pameran Pekan Agro Inovasi III

11-15 Agustus 2009

10.

Openhouse BBBiogen

12-13 Agustus 2009

BB-Biogen

● Bank Gen, Lab. Biologi Molekuler, Lab. Kultur Jaringan, Lab. Biokimia, Lab. Mikrobiologi

11.

Pameran Hari Pangan Sedunia 2009

12 -15 Oktober 2009

Kawasan Candi Prambanan, Yogyakarta

● Produk: Keanekaragaman Benih Padi, Jagung, Kedelai, Kacang Tanah, Kacang Hijau, Gandum, Kacang Minor; Bioinsektisida Feromon-Exi; Bioinsektisida Feromon-Ostri; Perombak Bahan Organik Orlitani ● Leaflet: Pengadaan Bibit secara Massal pada Berbagai Jenis Tanaman melalui Kultur Jaringan, Feromon-Exi, Feromon-Ostri, Orlitani

128

LAPORAN TAHUN 2009

Lampiran VI.6. Data satistik pengunjung Biogen online: Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desesember

Jumlah halaman

Jumlah Pengunjung

Pengunjung pertama

Pengunjung yang kembali

1.223 1.194 1.505 1.414 1.227

748 793 1.041 997 841

639 663 917 866 723

109 130 124 131 118

570 846 801 912 738 589

445 607 651 718 565 483

424 566 613 684 538 451

21 41 38 34 27 32

129

Laporan Tahun Penanggung Jawab Karden Mulya. Penyusun Asadi I Made Tasma Deden Sukmadjaja Minantyorini Muhamad Yunus Widiati H

Recommend Documents