Laporan Tahun Penanggung Jawab Karden Mulya. Redaksi I Made Tasma Asadi Iswari S. Dewi Widiati H. Adil ISSN

Laporan Tahun 2008

Penanggung Jawab Karden Mulya Redaksi I Made Tasma Asadi Iswari S. Dewi Widiati H. Adil

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 5 Bab, pada Bab I dikupas kondisi umum, rencana stratejik, dan ruang lingkup laporan. Bab II berisikan status dan capaian dalam pengelolaan sumber daya institusi yang meliputi sumber daya manusia, fasilitas, dan keuangan. Bab III menguraikan secara singkat hasil penelitian unggulan, dan Bab IV berisikan hasil kajian kebijakan yang terkait dengan penerapan bioteknologi dan pengelolaan sumber daya genetik. Pada Bab V 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,

Desember 2009

Kepala Balai, Dr. Karden Mulya

iii

Foreword Increasing agricultural productivity, reducing poverty and sustaining environment are still the main issues in building agricultural sector. Therefore, The Indonesian Agency for Agricultural Research and Development (IAARD) main target is to increase agricultural productivity through agricultural techniques development. Effort to achieve this target, research in agricultural biotechnology and genetic resources management becomes one of the subprogram conducted by the Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetic Resources Research and Development (ICABIOGRAD). ICABIOGRAD is a technical operative unit of research and development under the authority of the director general of IAARD. ICABIOGRAD was founded based on Indonesian Minister of Agriculture decree number 631/Kpts/OT.140/12/2003, since January 2004. Previously the Institution name was Research Institute for Biotechnology and Genetic Resources. ICABIOGRAD undergoes task and mandate to perform research and development on agricultural biotechnology and genetic resources as follows: 1. Designing research and development program on agricultural biotechnology and genetic resources . 2. Carrying out research on conservation and physical, chemical, biochemical, molecular characterization of agricultural genetic resources; 3. Performing research on cell biology and tissue culture, molecular marker development and its applications in breeding, gene discovery, genetic engineering, and bioprospecting of genetic resources; 4. Undertaking research on biosafety and food safety of biotechnology products; 5. Developing a dissemination system for products of research and development on biotechnology and agricultural genetic resources; 6. Building technological components for the creation of agribussiness system for agricultural biotechnology products; 7. Initiating and continuing collaboration for the application of agricultural biotechnology and genetic resources research products; 8. Maintaining a good housekeeping and administration system within the ICABIOGRAD. This report consists of 5 parts. Part 1 includes general condition, strategic plan and scope. Part 2 includes status and achievement of human and facility resources management, and financial report. Part 3 includes research summary report. Part 4 includes assesment of policy implementation on biotechnology and genetic resources management, and Part 5 covers report on dissemination activities. I hope this report will become a reference for policy makers in making decission for formulating research and development of agricultural policy, especially for agricultural biotechnology and genetic resources management. Bogor,

Desember 2009

Dr. Karden Mulya Director

v

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

iii

Foreword .......................................................................................................................................

v

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

vii

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

ix

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

xiii

Lampiran .......................................................................................................................................

xv

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

1

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

1

II. Pengelolaan Sumber Daya Institusi .....................................................................................

3

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

3

Fasilitas ....................................................................................................................................

4

Keuangan .................................................................................................................................

10

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

12

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

12

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

44

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

65

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

82

Apresiasi Pengelolaan Sumber Daya Genetik untuk Ketahanan Pangan ......................

82

Diskusi Panel Sumber Daya Genetik Bagi Pemangku Kepentingan ...............................

82

Kongres Nasional Kedua Komda Plasma Nutfah Se-Indonesia ......................................

82

Jejaring Kerja Laboratorium Pengujian Keamanan Produk Rekayasa Genetik ...........

84

Pengkajian Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik .....

84

Seminar Nasional Bioetika ....................................................................................................

85

Diskusi Grup Bioetika .............................................................................................................

86

Gugus Tugas Agrobiodiversity ...............................................................................................

90

V. Diseminasi Hasil Penelitian dan Pelayanan Informasi ......................................................

93

Publikasi ...................................................................................................................................

93

Seminar ....................................................................................................................................

94

Pameran Partisipatif ...............................................................................................................

94

Penyampaian Informasi pada Media Masa ........................................................................

94

vii

Daftar Tabel halaman Tabel II.1.

Keragaan SDM BB-Biogen 2008 ..............................................................................

3

Tabel II.2.

Distribusi peneliti di BB-Biogen ..............................................................................

3

Tabel II.3.

Keikutsertaan peneliti BB-Biogen pada pertemuan ilmiah di luar negeri pada TA 2008 .............................................................................................................

4

Tabel II.4.

Daftar pemanfaatan fasilitas tanah dan bangunan …………………..…............

5

Tabel II.5.

Kendaraan roda empat dan roda dua yang dikelola BB-Biogen pada tahun 2008 .............................................................................................................................

5

Tabel II.6.

Jenis dan ruang lingkup pekerjaan laboratorium BB-Biogen ............................

6

Tabel II.7.

Data luas kebun percobaan BB-Biogen dan lokasinya .......................................

7

Tabel II.8.

Jenis dan jumlah penambahan peralatan dan barang TA 2008 ........................

7

Tabel II.9.

Alokasi dan realisasi anggaran TA 2008 ................................................................ 10

Tabel III.1. Plasma nutfah tanaman pangan yang dikoleksi dari berbagai lokasi di lima provinsi pada tahun 2008 ......................................................................................... 14 Tabel III.2. Koleksi plasma nutfah tanaman pangan tahun 2006-2008 ................................. 15 Tabel III.3. Sifat agronomi plasma nutfah padi budi daya dengan tinggi tanaman <115 cm ............................................................................................................................... 15 Tabel III.4. Sifat agronomi dan hasil biji spesies padi liar di rumah kaca, MT 2008 ........... 16 Tabel III.5

Keragaman sifat agronomi plasma nutfah sorgum, KP Cikeumeuh, TA 2008 17

Tabel III.6. Karakter agronomi plasma nutfah terigu, KP Pacet, TA 2008 ............................ 17 Tabel III.7. Karakter agronomi tiga aksesi edamame yang memiliki hasil tinggi, KP Pacet, 2008 ................................................................................................................ 18 Tabel III.8. Keragaman sifat agronomi plasma nutfah kacang hijau, KP Cikeumeuh, TA 2008 ............................................................................................................................. 18 Tabel III.9. Keragaman karakter agronomi plasma nutfah kacang tunggak, KP Cikeumeuh, TA 2008 ................................................................................................ 19 Tabel III.10. Keragaman karakter morfologi dan agronomi plasma nutfah ubi kayu .......... 20 Tabel III.11. Plasma nutfah ubi kayu dengan hasil umbi >4,0 kg/tanaman .......................... 21 Tabel III.12. Keragaman karakter morfologi dan agronomi 50 aksesi plasma nutfah ubi kelapa dan gembili di BB-Biogen, Bogor, TA 2008 .............................................. 21 Tabel III.13. Keragaman beberapa sifat morfologi dan agronomi plasma nutfah talas, KP Pacet, TA 2008 ........................................................................................................... 22 Tabel III.14. Jumlah aksesi dan tingkat ketahanan aksesi plasma nutfah padi terhadap hama wereng batang coklat, Bogor TA 2008 ........................................................ 23 Tabel III.15. Ketahanan empat aksesi plasma nutfah padi terhadap hama wereng batang coklat populasi IR42 dan IR64, Bogor TA 2008 ........................................ 23 Tabel III.16. Plasma nutfah padi yang tahan terhadap penyakit blas ..................................... 24

ix

Tabel III.17. Plasma nutfah padi liar yang tahan terhadap penyakit virus tungro, MT 2008 25 Tabel III.18. Aksesi kacang hijau yang agak tahan penggerek polong ................................... 25 Tabel III.19. Isolat fungi Basidiomycetes dan Oomycetes yang disimpan dengan teknik kriopreservasi ............................................................................................................ 28 Tabel III.20. Komposisi media untuk skrining aktivitas ligninase secara kualitatif ............... 29 Tabel III.21. Hasil skrining isolat fungi lignolitik koleksi Biogen CC pada media A, B, dan C .................................................................................................................................. 29 Tabel III.22. Efektifitas penyemprotan bakteri endofitik dan khitinolitik sebelum dan setelah inokulasi Xoo di rumah kaca, TA 2008 ..................................................... 30 Tabel III.23. Daftar marka SSR plasma nutfah padi, kedelai, dan ubi jalar yang digunakan dalam penelitian ....................................................................................................... 32 Tabel III.24. Daya hasil padi sawah set 1 dari uji multilokasi di Pusakanagara dan Bali TA 2008 ............................................................................................................................. 37 Tabel III.25. Daya hasil padi sawah set 2 dari uji multilokasi di Pusakanagara dan Bali TA 2008 ............................................................................................................................. 37 Tabel III.26. Hasil uji gabungan (association test) untuk alel gen Pir4 dan Pir7 ................... 45 Tabel III.27. Hasil analisis gabungan antara data sekuen gen Pi9 dengan data fenotipe .... 46 Tabel III.28. Segregasi marka SSR pada progeni populasi F2 B3462 x B3293 pada kromosom B1, C1, L, dan N ...................................................................................... 48 Tabel III.29. Rasio pola pita DNA hasil analisis 100 individu tanaman F2 hasil persilangan IR24 dengan Koshihikari menggunakan marka fungsional gen Rf1 dan CAPs 52 Tabel III.30. Hasil optimasi transformasi immature embryo dengan menggunakan tiga metode transformasi ................................................................................................ 54 Tabel III.31. Tingkat ketahanan mutan-mutan penanda aktivasi yang diinokulasi dengan isolat blas 173 ............................................................................................................ 54 Tabel III.32. Tingkat ketahanan mutan-mutan penanda aktivasi yang diinokulasi dengan isolat hawar daun bakteri 93-066 ........................................................................... 55 Tabel III.33. Analisis PCR menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac pada individuindividu tanaman yang menunjukkan respon tahan dari hasil pengujian blas 55 Tabel III.34. Analisis PCR menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac pada individuindividu tanaman yang menunjukkan respon sangat tahan dari hasil pengujian HDB .......................................................................................................... 55 Tabel III.35. Hasil seleksi benih BC2F1 dalam larutan 20 mM KNO2 ........................................ 57 Tabel III.36. Segregasi gen RB dengan analisis PCR pada progeni BC3F1 .............................. 58 Tabel III.37. Densitas protoplas yang dihasilkan setelah proses fusi simetris antara O. officinalis x T309 ....................................................................................................... 67 Tabel III.38. Densitas protoplas yang dihasilkan setelah proses fusi asimetris antara O. oficinalis x IR64 ......................................................................................................... 68 Tabel III.39. Pengaruh konsentrasi PEG terhadap banyaknya protoplas berfusi .................. 70 Tabel III.40. Kandungan artemisinin dari lini akar rambut Q1 dengan penambahan asam mevalonat .................................................................................................................. 73

x

Tabel III.41. Pengaruh taraf manitol terhadap jumlah dan tinggi tunas biakan pisang pada umur 6 bulan ................................................................................................... 76 Tabel III.42. Pengaruh taraf manitol terhadap jumlah dan panjang akar biakan pisang pada umur 6 bulan ................................................................................................... 76 Tabel III.43. Intensitas serangan dari masing-masing isolat blas pada galur mutan Fatmawati .................................................................................................................. 78 Tabel III.44. Galur mutan Fatmawati tahan penyakit blas daun ............................................. 79 Tabel III.45. Komponen hasil calon galur pemulih kesuburan dari kultur antera F1 R/R ..... 80 Tabel III.46. Galur DH terpilih sebagai calon pemulih kesuburan .......................................... 81

xi

Daftar Gambar halaman Gambar III.1. Jumlah kecambah tidak normal kedelai umur 3 HST yang diberi perlakuan invigorasi menggunakan isolat Methylobacterium disbandingkan dengan kontrol (TP) ............................................................................................. 31 Gambar III.2. Sebaran plasma nutfah padi (A) dan kedelai (B) yang digunakan sebagai bahan sidik jari DNA TA 2008 .............................................................................. 32 Gambar III.3. Dendrogram sirkuler analisis sidik jari DNA 96 aksesi padi tahun 2008 ....... 33 Gambar III.4. Dendrogram sirkuler analisis sidik jari DNA 96 aksesi ubi jalar tahun 2008 34 Gambar III.5. Dendrogram sirkuler hasil analisis sidik jari DNA 96 aksesi kedelai menggunakan 10 marka mikrosatelit ............................................................... 35 Gambar III.6. Jumlah serangga jantan tertangkap pada berbagai tipe alat perangkap yang diumpan feromon seks sintetik penggerek jagung, Ostrinia furnacalis di Bandung TA 2008 ........................................................................... 38 Gambar III.7. Jumlah serangga jantan tertangkap pada berbagai tipe alat perangkap yang diumpan feromon seks sintetik penggerek jagung, Ostrinia furnacalis di Bogor TA 2008 ................................................................................ 39 Gambar III.8. Fluktuasi tangkapan serangga dengan berbagai jenis perangkap berferomon pada tanaman jagung di Bogor TA 2008 ........................................... 40 Gambar III.9. Fluktuasi tangkapan serangga dengan berbagai jenis perangkap berferomon pada tanaman jagung, di Bandung TA 2008 .................................... 40 Gambar III.10. Hasil tangkapan perangkap berferomon pada pertanaman yang dipasang perangkap, di Bandung TA 2008 ........................................................................ 41 Gambar III.11. Hasil tangkapan perangkap berferomon pada pertanaman yang dipasang perangkap di Bogor TA 2008 ............................................................................... 42 Gambar III.12. Persentase tanaman terserang di Bandung TA 2008 ...................................... 43 Gambar III.13. Persentase tanaman terserang di Bogor TA 2008 ............................................ 43 Gambar III.14. Struktur gen Pi9 yang berukuran 76 kb yang terdapat pada kromosom 6 (A) dan Bacterial Artificial Chromomosome (BAC) untuk konstruksi bagian-bagian gen Pi9 (B) ................................................................................... 45 Gambar III.15. Peta genetik marka SSR pada empat kromosom kedelai (B1, C1, L, dan N) berdasarkan populasi F2 B3462 X B3293 ..................................................... 49 Gambar III.16. Keragaan fenotipe 200 famili populasi B3462 x B3293 pada kondisi lapang tanah masam Taman Bogo, Lampung ............................................................. 49 Gambar III.17. Hasil PCR kombinasi primer RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R untuk Koshikari dan IR24 (kiri) dan hasil analisis CAPs untuk Koshihikari dan IR24 (kanan) ......................................................................................................... 51 Gambar III.18. Hasil analisis DNA individu tanaman F2 dengan marka fungsional gen Rf1, pasangan RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R ...................................................... 52 Gambar III.19. Hasil analisis DNA individu tanaman F2 dengan marka CAPs ........................ 52

xiii

Gambar III.20. Benih BC2F1 padi yang tahan dalam larutan KNO2 20 mM ............................. 57 Gambar III.21. Produk amplifikasi DNA padi hasil persilangan BC3 ....................................... 58 Gambar III.22. Benih BC3F1 yang tahan dalam larutan KNO2 20 mM ...................................... 58 Gambar III.23. Hasil amplifikasi PCR (N-term end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP904 ..................................................................................................... 60 Gambar III.24. Hasil amplifikasi PCR (N-terminal end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951 ................................................................................. 60 Gambar III.25. Hasil amplifikasi PCR (C-term end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951 ..................................................................................................... 61 Gambar III.26. Amplifikasi PCR gen CP-CMV pada tanaman F1 hasil persilangan Intan X transgenik R8-110-11 ............................................................................................ 62 Gambar III.27. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR ....................................... 62 Gambar III.28. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR ....................................... 63 Gambar III.29. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR ....................................... 63 Gambar III.30. Hasil amplifikasi PCR pada beberapa individu galur OVR1#14-4 ................. 65 Gambar III.31. Metode fusi protoplas simetris dan asimetris antara padi liar dan budi daya ........................................................................................................................ 67 Gambar III.32. Protoplas dari kalus jeruk siam dan daun satsuma mandarin ...................... 69 Gambar III.33. Tahapan fusi protoplas antara jeruk siam dengan jeruk satsuma ................ 70 Gambar III.34. Penampakan kultur protoplas hasil fusi ........................................................... 71 Gambar III.35. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan kalus membentuk embrio somatik tahap globular ........................................................................................ 71 Gambar III.36. Pertumbuhan dan perkembangan embrio somatik pada kalus hasil fusi protoplas di media pendewasaan ..................................................................... 72 Gambar III.37. Bobot basah dan bobot kering akar rambut pada media dengan penambahan asam mevalonat pada umur 6 MST .......................................... 73 Gambar III.38. Pengaruh durasi dehidrasi terhadap daya tumbuh eksplan kalus embriogenik purwoceng yang terenkapsulasi, sebelum dan setelah pembekuan dalam nitrogen cair ....................................................................... 74 Gambar III.39. Pertumbuhan kalus embriogenik purwoceng yang terenkapsulasi pasca dehidrasi dengan PVS2 selama 60 menit dan pasca pembekuan dalam nitrogen cair .......................................................................................................... 75 Gambar III.40. Penampilan kultur pisang pada beberapa media penyimpanan setelah 6 bulan periode simpan .......................................................................................... 77 Gambar III.41. Pengujian blas di rumah kaca ............................................................................ 78

xiv

Lampiran halaman Lampiran V.1. Daftar institusi penerima publikasi BB-Biogen .............................................

96

Lampiran V.2. Daftar naskah Jurnal Agrobiogen Volume 4 Nomor 1 dan Nomor 2 .........

97

Lampiran V.3. Daftar naskah Buletin Plasma Nutfah Volume 14 Nomor 1 dan Nomor 2

99

Lampiran V.4. Seminar rutin BB-Biogen periode tahun 2008 ............................................... 100 Lampiran V.5. Keikutsertaan BB-Biogen dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan Badan Litbang Pertanian .................................................................. 102

xv

Laporan Tahun 2008 Hak Cipta © 2009, BB-Biogen

LAPORAN TAHUNAN BB-BIOGEN 2008

I. Pendahuluan KONDISI UMUM Departemen Pertanian melalui Badan Litbang 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, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BBBiogen) tetap diharapkan dapat berperan dalam mendukung pembangunan pertanian ke arah tercapainya pertanian unggul. Untuk itu, BB-Biogen harus mampu menghasilkan teknologi terobosan, baik untuk mengatasi kendala yang dihadapi maupun untuk menciptakan peluang baru dalam usaha tani dan industri pertanian. Untuk dapat mewujudkan harapan tersebut, perlu dilakukan pengembangan kemampuan rekayasa genetik, peningkatan kemampuan laboratorium serta pengembangan dan pembinaan 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 Stratejik Rencana stratejik BB-Biogen selama lima tahun telah tertuang dalam Rencana Strategi (Renstra) BB-Biogen 2005-2009, di mana untuk melaksanakan Renstra tersebut BB-Biogen memiliki Visi, yaitu “Menjadi lembaga penelitian dan pengembangan terbaik di tingkat nasional pada bidang bioteknologi dan pengelolaan plasma nutfah pertanian”. Kemudian untuk mewujudkan visi tersebut, BB-Biogen memiliki Misi, yaitu (1) meningkatkan kualitas sumber daya manusia (SDM) di bidang bioteknologi dan sumber daya genetik (SDG) pertanian, (2) mengelola dan memanfaatkan SDG untuk mendukung penelitian di bidang bioteknologi dan pemuliaan tanaman, (3) mengembangkan suatu program penelitian yang kuat dalam perbaikan sifat genetik ta-

1

I. PENDAHULUAN

naman dan mikroba, serta komponen teknologi budi daya pertanian dengan pendekatan bioteknologi, sehingga teknologi dan produk BB-Biogen berdaya saing tinggi, dan (4) berkontribusi pada pembangunan nasional pertanian dengan jalan mengembangkan dan mendiseminasikan teknologi yang sesuai untuk meningkatkan daya saing produk pertanian Indonesia di dalam pasar nasional dan global. Pada tahun anggaran 2008 yang merupakan tahun kedua pelaksanaan Renstra BB-Biogen, menetapkan 19 kegiatan penelitian. Jumlah kegiatan ini meningkat dari tahun sebelumnya yang hanya terdiri dari 14 kegiatan (RPTP). Penambahan kegiatan ini dimaksudkan untuk melaksanakan semua tupoksi BB-Biogen yang telah ditetapkan. 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 (tujuh kegiatan), (2) Program Penelitian Rekayasa dan Pemanfaatan

2

Teknik Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetik untuk Perbaikan Tanaman dan Ternak (delapan kegiatan), dan (3) Program Penelitian Pemanfaatan Kultur In Vitro untuk Perbanyakan Tanaman, Perbaikan Varietas dan Produksi Senyawa Metabolit Sekunder (tiga kegiatan). Ruang Lingkup Laporan BB-Biogen Tahun 2008 mencakup kegiatan pengelolaan sumber daya institusi, penelitian, kebijakan bioteknologi dan SDG, diseminasi hasil penelitian dan pelayanan informasi. Seluruh kegiatan tersebut dilaksanakan berdasarkan anggaran pendapatan dan belanja negara (APBN) melalui DIPA BB-Biogen TA 2008 dan kerja sama. Laporan ini hanya menyajikan highlight kegiatan yang mengantar kepada laporan dari masing-masing kegiatan. Sedangkan laporan rinci untuk setiap kegiatan disajikan dalam dokumen laporan terpisah.


LAPORAN TAHUN 2008

II. Pengelolaan Sumber Daya Institusi SUMBER DAYA MANUSIA Perubahan struktur dan komposisi sumber daya manusia (SDM) dilaksanakan sesuai dengan mandat dan peran yang diemban oleh BB-Biogen. Perubahan tersebut terjadi melalui pendidikan, pelatihan, dan mutasi tenaga. Pada akhir tahun 2008, BB-Biogen memiliki 299 orang pegawai negeri sipil (PNS). Pada tahun 2008, BBBiogen sudah tidak memiliki lagi tenaga honorer. Data pegawai tersaji pada Tabel II.1. Pada tahun 2002 pegawai yang berpendidikan S3 hanya 21 orang, sementara pada tahun 2008 menjadi 31 orang. Jumlah tenaga peneliti pada BB-Biogen saat ini sebanyak 88 orang, yang terdiri atas 67 orang peneliti pertama sampai dengan peneliti utama dan 21 orang calon penelti. Selain jabatan fungsional peneliti, di BB-Biogen terdapat 56 orang teknisi litkayasa dan masing-masing satu orang pustakawan, pranata komputer, dan statistisi. Tenaga Tabel II.1. Keragaan SDM BB-Biogen 2008. Klasifikasi keahlian Peneliti

Jumlah (orang) 88

● Peneliti non kelas ● Peneliti pertama ● Peneliti muda ● Peneliti madya ● Peneliti Utama Fungsional non peneliti Administrasi kantor dan pendukung*

21 17 17 19 14 56 155

Jumlah

299

*Pramu kantor, satpam, staf kebun percobaan, staf rumah kaca, staf kelompok peneliti, dan staf bidang.

fungsional yang masih dibutuhkan adalah arsiparis dan kehumasan. BB-Biogen mempunyai empat Kelompok Peneliti, yaitu Kelti Pengelolaan Sumber Daya Genetik, Biologi Molekular, Biokimia, dan Biologi Sel Jaringan (Tabel II.2). Usia peneliti di BB-Biogen yang umurnya di bawah 35 tahun hanya 18 orang. Sehingga sulit untuk melakukan peningkatan kapasitas SDM melalui pendidikan formal. Selain itu, berdasarkan peraturan perundangan baru tentang tenaga fungsional peneliti yang berusia 55 tahun ke atas memiliki potensi menjalani pensiun di usia tersebut apabila tidak dapat memenuhi kewajiban angka kredit fungsionalnya. Kondisi tersebut menjadi tantangan dalam mempertahankan kinerja BB-Biogen. Kebijakan pemerintah melalui PP 48/2005 yang memprioritaskan pengangkatan pegawai honorer sebagai CPNS mempunyai kontribusi menambah jumlah tenaga pendukung dan administrasi. Hanya saja, sebagian besar tenaga honorer tersebut mempunyai pendidikan SD s/d SLTA dan telah berusia cukup lanjut sehingga sulit untuk dilibatkan dalam program pengembangan SDM. Oleh karenanya, SDM Tabel II.2. Distribusi peneliti di BB-Biogen. Kelompok Peneliti

Jumlah

Pengelolaan Sumberdaya Genetik

24

Biologi Molekular Biokimia Biologi Sel dan Jaringan

34 15 15

Total

88

3

II. PENGELOLAAN SUMBER DAYA INSTITUSI

bidang administrasi dihadapkan kepada persoalan yang sama dengan SDM peneliti, terutama SDM yang memiliki keahlian di bidang pengelolaan keuangan dan hukum. Padahal, SDM di bidang pengelolaan keuangan dan hukum memiliki peran penting dalam menangani proses-proses administrasi berdasarkan peraturan perundangan yang semakin kompleks.

post doc serta melaksanakan penelitian di luar negeri masing-masing satu orang. Peningkatan SDM tersebut di samping diperoleh dari hibah negara atau juga dari APBN, terdapat pula bantuan dari pihak asosiasi yang menyelenggarakan pertemuan.

Langkah-langkah yang perlu diambil dalam mengatasi kondisi SDM di BBBiogen adalah:

Dalam rangka mendukung pelaksanaan tugas dan fungsinya, BB-Biogen didukung sejumlah fasilitas berupa sarana dan prasarana, yaitu tanah, bangunan, kendaraan serta sarana penelitian berupa laboratorium, rumah kaca, dan kebun percobaan. Di samping peralatan tesebut juga terdapat peralatan lainnya seperti peralatan kantor dan lainnya yang semua merupakan barang/kekayaan milik negara. Kekayaan milik negara di BB-Biogen tercatat pada Sistem Akuntansi Barang Milik Negara (SABMN) yang ditangani oleh Subbag Perlengkapan.

1. Perlu dilakukan analisis distribusi tenaga sesuai dengan beban dan tugas yang ada. 2. Apabila rekruitmen yang sesuai kepakaran tidak bisa dilaksanakan, maka, relokasi atau outsourcing yang sesuai dengan peraturan perundangan perlu dipertimbangkan. Dalam rangka peningkatan keterampilan dan kemampuan tenaga peneliti, beberapa tenaga BB-Biogen telah mengikuti pelatihan, seminar, pertemuan ilmiah, workshop, dan post doc di luar negeri (Tabel II.3). Peneliti yang sedang mengikuti tugas belajar sebanyak tiga orang peserta program S3 di luar negeri dan yang mengikuti

FASILITAS

Sarana dan Prasarana Umum Sarana dan prasarana umum merupakan salah satu fasilitas yang sangat penting dalam mendukung pelaksanaan tugas dan fungsi BB-Biogen, yang meliputi tanah, ba-

Tabel II.3. Keikutsertaan peneliti BB-Biogen pada pertemuan ilmiah di luar negeri pada TA 2008. Jenis kegiatan Pertemuan Ilmiah Lokakarya

Negara tujuan

Thailand Singapura, Malaysia, Peru, Norwegia, Thailand, Brunei Darussalam, India, Taiwan Seminar Ilmiah Korea, Malaysia Penelitian Filipina Pelatihan Singapura, Swedia Post Doc Korea Program Studi S3 Jerman, Korea, Australia, Malaysia

4

Negara/institusi penyandang donor GCP Asia Biobiss, Asosiasi Pestisida, APEC, Norwegia, PBS, APBN, GCP, FAO Belanda, Swasta IRRI ILSI, SIDA/APBN Korea DAAD, Korea, Australia, Malaysia

Jumlah orang berangkat 2 9 2 1 2 1 3

LAPORAN TAHUN 2008

Laboratorium

ngunan, kendaraan, dan peralatan pendukung lainnya. Lahan yang dikelola oleh BBBiogen seluas 420.391 m2 yang terdiri atas tanah dan bangunan (Tabel II.4).

Laboratorium yang dikelola oleh BBBiogen terdiri dari sembilan jenis laboratorium yang dikelola oleh kelompok peneliti maupun dikoordinasikan langsung oleh Kepala Balai Besar sebagaimana disajikan pada Tabel II.6.

Kendaraan dinas yang dikelola oleh BB-Biogen berjumlah 35 unit kendaraan, yang terdiri atas 22 unit kendaraan roda empat dan 13 unit kendaraan roda dua. Kendaraan dinas yang dikelola oleh BBBiogen sebagian besar sudah berusia di atas 10 tahun bahkan ada yang sudah berumur 34 tahun (Tabel II.5).

Pada akhir tahun 2008, telah dibeli tiga unit peralatan untuk pengelolaan sumber daya genetik, meliputi benih tanaman, in vitro, dan mikrobiologi. Peralatan tersebut merupakan kelengkapan dari dari Bank Gen Plasma Nutfah Pertanian.

Sarana dan Prasarana Penelitian

Rumah kaca

Sarana penelitian yang digunakan oleh BB-Biogen untuk melaksanakan tugas dan fungsinya adalah laboratorium, rumah kaca, dan kebun percobaan.

Rumah kaca merupakan sarana penunjang penelitian yang digunakan oleh para peneliti. Jumlah rumah kaca yang di-

Tabel II.4. Daftar pemanfaatan fasilitas tanah dan bangunan. Pemanfaatan fasilitas

Luas (m2) Lokasi

Tanah bangunan pemerintah

398.893

Bangunan gedung kantor permanen Bangunan gudang tertutup permanen Bangunan gedung mekanikal permanen dan koperasi Bangunan gedung laboratorium permanen Rumah kaca Bangunan bengkel/garasi Bangunan gedung tempat ibadah Bangunan gedung tempat pertemuan permanen Mess/wisma/tempat peristirahatan

1.272 2.322 324

Kel. Ciwaringin, Kec. Bogor Tengah, Kel. Menteng, Kec. Bogor Barat, Citayam (Depok), dan Pacet (Cianjur) Bogor, Citayam, Pacet Bogor, Citayam, Pacet Bogor

9.940 5.197 1.158 272 700

Bogor Cikeumeuh dan Cimanggu (Bogor) Bogor Bogor Bogor

313

Pacet

Tabel II.5. Kendaraan roda empat dan roda dua yang dikelola BB-Biogen pada tahun 2008. Jenis kendaraan Roda empat Roda dua

Tahun pembuatan

Jumlah

1980-2006 1968-1983 1968-1979 1999-2004 1981-1982 1979-1981

11 8 3 3 4 6

Kondisi Baik Rusak ringan Rusak berat Baik Rusak ringan Rusak berat

5


Tabel II.6. Jenis dan ruang lingkup pekerjaan laboratorium BB-Biogen. Jenis laboratorium

Tugas pokok

Peralatan utama

Laboratorium Biologi Molekuler Laboratorium Kultur Jaringan

Melakukan kegiatan penelitian biologi molekuler

PCR, chemidoc, elektroforesis

Melakukan kegiatan penelitian perbaikan dan perbanyakan tanaman secara in vitro, termasuk kultur haploid, fusi protoplas, seleksi in vitro, dan produksi metabolit sekunder Laboratorium Bank Gen Melakukan kegiatan penelitian untuk pengelolaan SDG Laboratorium Melakukan kegiatan penelitian di bidang mikrobiologi Mikrobiologi Laboratorium Biokimia/ Melakukan kegiatan penelitian identifikasi senyawa Kimia kimia dan pemanfaatan senyawa bioaktif Laboratorium Litbang Melakukan kegiatan penelitian biomolekuler Terpadu Fasilitas Uji Terbatas Melakukan kegiatan penelitian rekayasa genetika dan keamanan hayati tanaman hasil rekayasa genetik Laboratorium BBLaboratorium BB-Biogen mempunyai tugas Biogen (Laboratorium melakukan koordinasi dan pembinaan kepada Uji) laboratorium lingkup BB-Biogen untuk mendukung pelaksanaan tugas pokok dan fungsi BB-Biogen

kelola oleh BB-Biogen sebanyak 38 unit menyebar di tiga kelompok lokasi, yaitu di Cimanggu (di sekitar kantor/gedung utama), Cikeumeuh, dan di sebelah gedung Kelti Biokimia. Penggunaan rumah kaca yang dikelola oleh BB-Biogen, digunakan oleh para peneliti di lingkungan BB-Biogen, dan juga para peneliti dari instansi lain seperti BB Padi, Balittro, dan mahasiswa yang melakukan kerja sama dengan BB-Biogen. Kebun percobaan Kebun percobaan yang dikelola oleh BB-Biogen adalah Kebun Percobaan (KP) Cikeumeuh, KP Pacet, dan KP Citayam. Data ketiga KP tersebut disajikan pada Tabel II.7. Luas lahan KP Cikeumeuh mulai berkurang karena ada pengalihan fungsi dari lahan percobaan ke sarana perkantoran lingkup Badan Litbang Pertanian.

6

Growth chamber, inverted microscope Deep freezer dan cool storage Liophillizer, ultracentrifuge, deep freezer GC/MS, Aktapurifier, GC Micro array, automatic gene analyzer, RT PCR, ultracentrifuge Fasilitas biosafety containment, gene gun, laser confocal microscope

Pada tahun 2008, pemanfaatan areal KP Citayam untuk penelitian berkurang karena ketidakpastian rencana pengalihan status lahan penelitian menjadi lahan pemukiman oleh Departemen Pertanian pada tahun 2005. Permasalahan pengelolaan lahan KP Citayam semakin bertambah kompleks sehubungan adanya gugatan warga terhadap lahan seluas 4.671 m2 di hamparan KP tersebut. Padahal pada Sertifikat Hak Pakai atas nama Departemen Pertanian RIBadan Penelitian dan Pengembangan Pertanian cq. Balai Penelitian Tanaman Pangan Bogor yang diterbitkan tahun 1985 lahan tersebut termasuk lahan Badan Litbang Pertanian. Gugatan secara perdata yang diajukan ke Pengadilan Negeri Depok dimenangkan oleh pihak tergugat dengan dikeluarkannya Putusan Pengadilan Negeri Depok No. 26/Pdt/G/2006/PN.Dpk tanggal 7 Desember 2006. Tindak lanjut dari putusan

LAPORAN TAHUN 2008

tersebut telah dilakukan banding ke tingkat Pengadilan Tinggi dengan mengajukan memori banding yang dilakukan oleh Departemen Pertanian. Peralatan dan Pendukung Lainnya Peralatan dan pendukung lainnya terdiri dari alat laboratorium, alat lapang, pengolah data, dan peralatan pendukung (genset, travo, AC, dan lainnya). Dalam rangka mendukung dan meningkatkan kegiatan penelitian, untuk peralatan-peralatan tersebut dilakukan pemeliharaan secara rutin dan juga dengan penambahan peralatan baru yang dibutuhkan (Tabel II.8). Perpustakaan Perpustakaan virtual Perpustakaan BB-Biogen pada saat ini mengelola aset koleksi sejumlah 3.596 eksemplar buku, 1.345 judul majalah dalam dan luar negeri, dan 478 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 WIN-ISIS 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 4.085 data. Sistem ini menampilkan informasi lengkap berbentuk teks, gambar, audio, video berformat digital. Katalog online tersebut baru bisa diakses oleh pihak internal BB-Biogen. Selain itu, katalog online sudah terkoneksi dengan web intranet BB-Biogen, sehingga para pengguna tidak perlu menghafal alamat web katalog online. Alamat katalog online: http:// 10.1.1.167/igloo. Sistem ini sudah dikembangkan Pusat Perpustakaan dan Penyebaran Teknologi Pertanian (PUSTAKA) dan

Tabel II.7. Data luas kebun percobaan BB-Biogen dan lokasinya. Kebun percobaan

Lokasi

Cikeumeuh Citayam Pacet

Bogor Citayam Cianjur

Jumlah

Luas lahan (m2)

Luas bangunan (m2)

116.155 22.870 13.848

1.846 284 1.326

152.873

3.456

Tabel II.8. Jenis dan jumlah penambahan peralatan dan barang TA 2008. Jenis alat/barang

Sumber dana

Peralatan laboratorium

DIPA TA 2006 DIPA TA 2008 DIPA TA 2006 HIBAH HIBAH DIPA TA 2006 DIPA TA 2006 DIPA TA 2006 dan HIBAH

Kendaraan Peralatan pengolah data Peralatan jaringan LAN Pendingin ruangan Peralatan audio visual Peralatan kantor dan lainnya

Jumlah (unit) 19 3 1 8 4 10 25 58

7


awal program pengembangan selanjutnya dalam grand design perpustakaan digital oleh Pustaka. Tampilan dan menu web hasil modifikasi diadaptasikan dengan kebutuhan BB-Biogen. Koleksi pustaka BBBiogen yang ditata dalam sistem elektronik antara lain: ● Koneksi dengan e-journal (current publication): Proquest Agricultural Online Journals ● Koneksi dengan e-journal Entomological Society of America (ESA) Publication ● Koneksi dengan e-book: Brock’s Biology of Microorganism ● Koneksi dengan e-journal: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM) ● Koneksi dengan e-journal: In Vitro Plant (SIVB) ● Koneksi dengan aplikasi bibliografi jurnal TEEAL ● Koneksi dengan web katalog online Pustaka: www.pustaka-deptan.go.id ● Koneksi dengan daftar jurnal-jurnal ilmiah yang terdapat dalam publikasi Proquest Online Journals dan TEEAL (format pdf) ● Daftar buku/jurnal terbaru Pengadaan buku baru 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 2008 adalah:

8

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

Trends in Biotechnology Molecular Breeding Euphytica In Vitro Plant Plant Cell Tissue and Organ Culture Eucarpia Entomological Society of America Crop Science Soybeans: Improvement, production and uses

Keberadaan koleksi terbaru Perpustakaan telah dipromosikan kepada peneliti melalui e-mail dan majalah dinding (mading). Beberapa buku/jurnal baru sudah tersirkulasi kepada para peneliti BBBiogen. Pelayanan jasa pustaka Pelayanan jasa pustaka dilakukan dalam bentuk pelayanan terhadap pengunjung perpustakaan, permintaan melalui email, dan mading. Pada tahun 2008, jumlah pengunjung yang berasal dari BB-Biogen, 244 orang peneliti dan non peneliti yang melakukan peminjaman bahan pustaka. Sedangkan dari luar BB-Biogen 128 orang pengunjung, yang terbanyak berasal dari kalangan mahasiswa, dikuti oleh peneliti luar BB-Biogen, dosen, pelajar, serta swasta. Selain itu, terdapat 35 orang pengunjung perpustakaan melalui e-mail/milis dan perpustakaan online. Topik literatur yang paling banyak dicari antara lain kultur jaringan, komoditas padi, dan tanaman pangan lainnya. Selain informasi yang bisa diakses melalui katalog online, informasi yang berkenaan dengan perpustakaan dan koleksinya

LAPORAN TAHUN 2008

juga disampaikan melalui e-mail dan mading. Selama tahun 2008 informasi yang telah disampaikan kepada pengguna antara lain: ● Koleksi buku/jurnal baru. ● Informasi alamat e-book dan e-journal. ● Informasi fulltext dari artikel jurnal penelitian yang sudah dibuat versi offline. Pengembangan perpustakaan Dalam meningkatkan pelayanan dan kepuasan terhadap pelayanan Perpustakaan BB-Biogen, maka pengelola Perpustakaan BB-Biogen mengikuti Sosialisasi Standar Opersional Prosedur (SOP) Pengelolaan Perpustakaan Digital yang diselenggarakan oleh PUSTAKA. Situs Web Biogen Online Pengelolaan website Biogen selama tahun 2008 adalah pemeliharaan dan pembaharuan website Biogen online berbasis PHP dan pembuatan kerangka/template dan pengisian materi statis website Biogen berbasis CMS yang akan ditampilkan pada tahun 2009. Penambahan dan pembaharuan materi situs selama tahun 2008 adalah publikasi berikut naskah fulltext, artikel, berita, profil peneliti, dan pengembangan format modul buku tamu. Sesuai dengan arahan Badan Litbang Pertanian (SK Kepala Badan Litbang Pertanian Nomor 40/Kpts/HM.120/I/3/08 tentang Panduan Umum Standar Situs Web Badan Litbang Pertanian maka website Biogen online akan dimigrasikan ke basis CMS Joomla. Penambahan modul dan materi

yang ditambahkan dalam format CMS adalah statistik, agenda online, forum, weblink, peta situs, dan multi language. Pada tahun 2008, situs BB-Biogen dikunjungi oleh 162.116 pengunjung. Beberapa di antara pengunjung adalah pengusaha yang kemudian berkunjung ke BB-Biogen menanyakan informasi tertentu yang lebih lengkap. Dari data yang dilihat pada buku tamu, diketahui bahwa pengunjung tidak terbatas dari dalam negeri saja, tetapi terdapat beberapa pengunjung dengan alamat Amerika, Australia, India, Switzerland, Jerman, Netherland, Hongkong, dan Korea. Mulai hadirnya pengunjung dari berbagai negara, menuntut situs BB-Biogen disajikan dalam Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris. Kenyataan bahwa website BB-Biogen diakses oleh berbagai kalangan dan dengan frekuensi kunjungan sangat padat, memerlukan dukungan SDM pengelola website yang mandiri dan kapasitas yang memadai. Pengelola tersebut di samping menjaga kemutakhiran informasi yang disajikan juga harus menjaga situs dari gangguan pihak luar. Keberadaan buku tamu Biogen online mendapatkan respon yang sangat baik dari pengunjung. Buku tamu sebagai salah satu wadah komunikasi ternyata menjadi sarana penghubung yang cukup efektif antara admin dan pengunjung. Selama tahun 2008, buku tamu Biogen online mendapatkan kunjungan sebanyak 1.028 pengunjung (di luar spam). Spam yang masuk rata-rata per hari sekitar 10 pesan. Namun dengan modul buku tamu yang baru spam yang masuk tidak dapat tampil langsung di situs.

9


KEUANGAN Anggaran yang dikelola BB-Biogen meliputi dana APBN dan dana PNBP serta dana Kerja Sama Penelitian. Dalam bahasan ini diuraikan secara ringkas perkembangan alokasi dan realisasi dari anggaran tersebut. Dana APBN Pada TA 2008, total APBN yang dikelola BB-Biogen sebesar Rp 35.760.288.000, yang dialokasikan pada Program Ketahanan Pangan (belanja gaji dan belanja mengikat lainnya, penelitian, dan kegiatan penunjang seperti kegiatan diseminasi, manajemen, SIM, Komisi Nasional Sumber Daya Genetik, dan lain-lain). Alokasi anggaran untuk penelitian terdiri atas penelitian bioteknologi perkebunan Rp 1.632.000.000 dan penelitian bioteknologi dan sumber daya genetik pertanian Rp 4.107.597.000. Pada TA 2008, BB-Biogen memiliki belanja modal Rp 13.610.931.000 di antaranya untuk melanjutkan pembangunan Bank Gen, pembelian peralatan, dan pengadaan buku (Tabel II.9).

Total realisasi anggaran sampai dengan 31 Desember 2008 Rp 32.297.293.413 atau 90,32% dari pagu. Realisasi belanja pegawai mengikat Rp 11.804.418.103 (101,76%) dari pagu. Realisasi belanja barang mengikat relatif rendah, yaitu 85,66%, hal ini terutama disebabkan realisasi untuk pembayaran retribusi listrik, telepon, gas, dan air (langganan daya dan jasa/LDJ) adalah rendah, yaitu sebesar 71,46% dari yang dialokasikan. Rendahnya realisasi pembayaran LDJ karena ada upaya penghematan, yang meliputi pengurangan pemakaian lampu penerangan, pengurangan pemakaian AC, penggunaan air PAM dikurangi melalui penggunaan sumur pompa, dan secara bertahap menggunakan lampu hemat energi. Sebagian dari belanja barang mengikat adalah untuk penyelenggaraan operasional dan pemeliharaan perkantoran sebesar 94,03%. Biaya pemeliharaan yang tersedia belum dapat memenuhi semua kebutuhan pemeliharaan sarana dan prasarana, karena bangunan kantor, gedung laboratorium, kendaraan, dan sarana lainnya cukup

Tabel II.9. Alokasi dan realisasi anggaran TA 2008. Alokasi belanja

Alokasi dana (Rp 000)

Realisasi (Rp 000)

Belanja mengikat: Belanja pegawai Belanja barang Belanja tidak mengikat/pembangunan: Manajemen Litbang Penelitian Biotekbun Penelitian Biogen Penyuluhan dan penyebaran informasi Analisis kebijakan Belanja modal Total anggaran BB-Biogen

10

Persentase

11.599.823.000 3.400.000.000

11.804.416.103 2.912.307.563

101.76 85.66

483.882.000 1.632.000.000 4.107.597.000 387.983.000 538.072.000 13.610.931.000

459.137.060 1.629.000.000 3.371.134.280 279.449.780 446.738.927 11.395.107.700

94.89 99,82 82.07 72.03 83.03 83.72

35.297.293.413

32.297.293.413

90.32

LAPORAN TAHUN 2008

banyak yang memerlukan perbaikan dengan biaya pemeliharaan cukup tinggi, sehingga perlu peningkatan alokasi anggaran setiap tahunnya. Alternatif pengurangan biaya pemeliharaan adalah dengan mengajukan proses penghapusan untuk kendaraan dan peralatan yang sudah tidak layak pakai karena sudah tidak efisien lagi. Pada tahun 2008 biaya penelitian sebesar Rp 4.107.597.000 untuk 19 judul penelitian, yang mengalami penurunan sebesar Rp 376.553.000 (10,29%) dibandingkan dengan tahun 2007, dan realisasinya sebesar Rp 3.371.134.280 (82,07%) dari pagu. Realisasi belanja modal hanya 83,72% karena adanya penghematan biaya pembangunan gedung Bank Gen dan pembatalan pengadaan alat pertanian akibat keterbatasan waktu panitia dalam melakukan le-

lang. Keterbatasan waktu panitia dalam proses pengadaan karena di BB-Biogen hanya ada satu panitia pengadaan. Pembentukan panitia tersebut berkaitan dengan mekanisme KEPPRES 80 tahun 2003 yang memerlukan persyaratan-persyaratan SDM yang mempunyai keahlian dalam hal kepanitiaan untuk menangani administrasi pengadaan yang kompleks, serta waktu yang dibutuhkan untuk penyelenggaraan proses tersebut cukup lama. Sehingga, panitia yang dibentuk kehabisan waktu untuk memproses pengadaan alat pertanian. Selain itu, proses pengadaan terkait juga dengan faktor eksternal, yaitu bonafiditas rekanan yang turut serta dalam pelelangan. Faktor-faktor tersebut juga mempunyai kontribusi terhadap realisasi anggaran.

11


III. KEGIATAN PENELITIAN

III. Kegiatan Penelitian PROGRAM PENGKAYAAN, PENGELOLAAN, PEMANFAATAN, DAN PELESTARIAN SUMBER DAYA GENETIK PERTANIAN EKSPLORASI, KOLEKSI, KONSERVASI, KARAKTERISASI, DAN EVALUASI PLASMA NUTFAH TANAMAN PANGAN Exploration, Collection, Conservation, Characterization, and Evaluation of Food Crop Germplasms. Plant genetic resources collected at the ICABIOGRAD gene bank have to be conserved, preserved, and rejuvenated to assure their availability for present and future use. Conservation and preservation activities of food crop germplasms consisted of (1) exploration and collection, (2) rejuvenation and characterization, (3) Evaluation on biotic and abiotic stresses, and (4) Documentation and development of germplasm database. Exploration and Collection: To increase food crop germplasms collection in the gene bank, exploration and collection were conducted during 2008 in 5 provinces (Bengkulu, West Sumatra, Central Kalimantan, West Nusa Tenggara, and East Nusa Tenggara). A total of 379 food crop accessions (rice, maize, legumes, and tuber crops) was collected. The number of food crop germplasms collection increased from 9932 accessions in 2006 became 10325 accessions in 2008. Rejuvenation and Characterization: Food crop germplasms producing seeds such as rice, legumes, and maize were propagated and planted in the field, while the vegetatively propagated crops were conserved regularly in the fields every year. However tuber crops such as Canna edulis, sweet potato, and cassava were also conserved in vitro. During 2008 a total of 4.400 accessions of food crops germplasm was rejuvenated. They were 516 accessions of rice, 230 accessions of maize, 225 accessions of sorghum, 45 accessions of vegetable soybean (edamame), 65 accessions of millet, 200 accessions of peanut, 300 accessions of mungbean, 141 accessions of minor legumes,

12

470 accessions of cassava, 1612 accessions of sweet potato, and 298 accessions of minor tuber crops. Some of the germplasm accessions were characterized for their morphological characters. A total of 50 accessions of sweet potato, and 30 accessions of cassava germplasm were conserved in vitro. Evaluation for Abiotic and Biotic Stresses: Evaluation of food crop gemplasm was aimed to obtain the genetic resources resistant to biotic stresses or tolerant to abiotic stresses. Two rice accessions (Mahak and Malaya) were resistant to brown plant hopper (BPH) of IR42 population, 2 accessions of rice germplasm (Barumun and Ribun) were resistant to BPH of IR64 population, 14 accessions of rice germplasm were resistant to blast, 18 accessions of rice germplasm were tolerant to drought, and 4 accessions of inbred maize were tolerant to low external input (LEI).

Sumber daya genetik tanaman yang disimpan di dalam Bank Plasma Nutfah Tanaman BB-Biogen merupakan kekayaan yang tidak ternilai dan harus dilestarikan agar selalu tersedia baik untuk masa kini maupun untuk masa mendatang. Gen-gen yang tampaknya sekarang belum berguna, di masa mendatang mungkin diperlukan dalam pembentukan varietas unggul baru. Di dalam Bank Plasma Nutfah Tanaman Pangan BB-Biogen saat ini terdapat sekitar 1.000 aksesi plasma nutfah tanaman pangan. Plasma nutfah tanaman yang regenerasinya melalui biji disimpan dalam bentuk biji/benih, sedangkan plasma nutfah yang regenerasinya secara vegetatif seperti ubi-ubian dikonservasi secara ex situ di lapang dan secara in vitro di laboratorium. Sumber daya genetik tanaman yang disimpan di dalam Bank Plasma Nutfah selain dipelihara dan dilestarikan, juga harus

LAPORAN TAHUN 2008

diberdayakan sehingga sumber gen pilihan dapat dimanfaatkan oleh pemulia untuk perbaikan varietas. Pemberdayaan plasma nutfah tanaman dilakukan dengan cara mengkarakterisasi dan mengevaluasinya secara bertahap setiap tahun. Karakterisasi dilakukan terhadap karakter morfologi, agronomi, dan mutu gizi, sedangkan evaluasi dilakukan terhadap sifat ketahanan/ toleransi terhadap cekaman abiotik dan biotik. Karakterisasi secara molekuler, yaitu dengan analisis sidik jari menggunakan penanda mikrosatelit juga digunakan terutama bagi varietas-varietas unggul yang sudah dilepas dan koleksi plasma nutfah potensial. Selanjutnya dengan sistem pengelolaan data plasma nutfah yang tersusun rapi, lengkap, dan terekomendasi dalam bentuk sistem database yang baik, akan mengefektifkan serta mengefisienkan pemanfaatannya. Eksplorasi Plasma Nutfah Tanaman Pangan Eksplorasi plasma nutfah tanaman pangan dilakukan dengan cara mencari dan mengumpulkan varietas lokal tanaman dari berbagai lokasi budi daya pertanian dan pasar tradisional. Plasma nutfah yang dikoleksi terutama tanaman pangan berupa biji, malai, stek atau umbi. Eksplorasi dilakukan bersama-sama dengan petugas setempat sebagai pemandu. Kegiatan eksplorasi tahun 2008 dilakukan di lima provinsi, yaitu Sumatera Barat, Bengkulu, Kalimantan Tengah, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur. Pemilihan lokasi di masing-masing provinsi dilakukan berdasarkan informasi dan rekomendasi dari

Dinas Pertanian setempat. Sewaktu kegiatan koleksi dilakukan juga pencatatan data paspor dan karakteristik morfologi plasma nutfah tersebut yang saat itu dapat diperoleh. Hasil eksplorasi dan koleksi di berbagai wilayah di setiap kabupaten disajikan pada Tabel III.1. Pada Tabel III.2 disajikan perkembangan jumlah koleksi plasma nutfah tanaman pangan selama tiga tahun terakhir (tahun 2006-2008) di dalam Bank Gen Tanaman Pangan BB-Biogen. Rejuvenasi dan Karakterisasi Plasma Nutfah Tanaman Pangan Padi Budi Daya dan Kerabat Liarnya Sebanyak 500 aksesi plasma nutfah padi budi daya telah direjuvenasi dan dikarakterisasi di BB Padi Sukamandi pada MK 2008. Karakterisasi dilakukan terhadap karakter agronomi dan morfologi tanaman. Sebanyak 62 aksesi memiliki tinggi batang <125 cm dengan kisaran 74-125 cm, dan 43 aksesi memiliki tinggi batang antara 126180 cm. Aksesi 20975 (varietas lokal Sereh) mempunyai malai paling panjang (35,58 cm). Varietas Wajo Kuning (aksesi 20759) memberikan hasil gabah kering panen (GKP) yang paling tinggi, yaitu 3,275 kg/5 m2, namun tanaman ini memiliki batang yang tergolong tinggi (187 cm). Pada Tabel III.3 disajikan sifat agronomi dan hasil gabah plasma nutfah padi budi daya yang memiliki tinggi batang ideal (<115 cm) Kegiatan rejuvenasi plasma nutfah padi liar dilakukan terutama untuk spesies yang sudah memiliki daya tumbuh <60% dengan cara ditanam di rumah kaca. Spesies padi liar koleksi plasma nutfah BB-

13


Tabel III.1. Plasma nutfah tanaman pangan yang dikoleksi dari berbagai lokasi di lima provinsi pada tahun 2008. Table III.1. Food crop germplasms collected from various locations of five Indonesian provinces in 2008. Jumlah koleksi plasma nutfah (aksesi)

No. Plasma nutfah Bengkulu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 25. 26. 27. 28.

Padi Sorgum Jagung Jagung jali Jawawut Ubi kayu Ubi jalar Ganyong Talas Suweg Garut Gadung Belitung Gembili Umbi kelapa Ubi karet Kedelai Kacang tanah Kacang hijau Kacang Koro Kacang gude Komak Kacang parang Kacang tunggak Kacang uceng

21 10 10 2 2 2 4 3 1 1 -

Sumbar 47 2 7 6 2 6 -

Total

Kalteng 70 2 1 14 1 5 1 2 1 1 1

Total (aksesi)

NTB

NTT

21 9 1 11 16 4 1 2 3 2 2 2 1 2 7 4 8 2 1 -

6 5 21 5 7 3 2 4 3 11 -

165 5 34 1 1 47 39 7 13 3 5 3 4 2 1 2 2 21 10 1 8 2 1 1 12 1 379

Sumbar = Sumatera Barat, Kalteng = Kalimantan Tengah, NTB = Nusa Tenggara Barat, NTT = Nusa Tenggara Timur.

Biogen ada 89 aksesi yang terdiri dari 18 spesies. Di antara spesies tersebut terdapat empat spesies yang memiliki viabilitas dan daya simpan yang rendah, yaitu Oryza granulata, O. eichingeri, O. ridleyi, dan O. longiglumis. Namun, karena spesies tersebut memiliki daya ratun yang baik, maka tanaman dapat diperbanyak dengan cara meratun yang diikuti dengan memperbaiki media tanahnya dalam pot. Dua spesies padi liar yang memiliki daya tumbuh yang cepat menurun adalah O. australiensis dan O. grandiglumis. Dari hasil pengujian terhadap O. australiensis dan O. grandiglumis

14

ditemukan bahwa viabilitas benihnya menurun (<60%) setelah disimpan selama 3-4 tahun pada suhu 20-22oC. Pada tahun 2008 dilakukan rejuvenasi terhadap 16 aksesi asal 6 spesies, yaitu O. granulata (3 aksesi), O. eichingeri (1 aksesi), O. ridleyi (2 aksesi), O. longiglumis (2 aksesi), O. australiensis (7 aksesi), dan O. grandiglumis (1 aksesi). Aksesi padi liar ditanam dalam pot di rumah kaca BBBiogen. Hasil biji yang diperoleh bervariasi antara 30-100 g per tanaman. Sifat agronomi dan hasil biji spesies padi liar dapat dilihat pada Tabel III.4.

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.2. Koleksi plasma nutfah tanaman pangan tahun 2006-2008. Table III.2. Food crop germplasms collected in 2006-2008. Komoditas

2006

2007

2008

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

Padi (Oryza sativa L.) Padi liar (Oryza sp.) Jagung (Zea mays L.) Sorgum (Sorghum bicolor) Kedelai (Glycine max L.) Gandum (Triticum aestivum) Kacang Tanah (Arachis hypogaea) Kacang Hijau (Vigna radiata) Kacang Potensial antara lain kacang tunggak (Vigna unguiculata), gude (Cajanus cajan), komak (Dolichos lablab), koro (Canavalie gladiata), dan kacang Bogor (Vigna subterranea) 10. Ubi kayu (Manihot utilissima) 11. Ubi jalar (Ipomoea batatas) 12. Ubi potensial a. Talas (Colocasia esculenta) dan belitung (Xanthosoma sp.) b. Dioscorea (ubi kelapa/Dioscorea alata, gembili/Dioscorea esculenta, gadung/ Dioscorea hispida) c. Garut (Marantha arundina) d. Ganyong (Canna edulis) e. Suweg (Amorphopalus campanulatus)

4.000 88 708 211 741 64 619 1.026

4.015 88 720 211 765 65 627 1.026

4.180 89 754 216 767 65 648 1.036

180 434 1.426

180 469 1.763

206 516 1.802

263

200

217

81 20 55 16

71 55 55 15

77 60 55 18

Jumlah aksesi

9.932

10.325

10.706

Tabel III.3. Sifat agronomi plasma nutfah padi budi daya dengan tinggi tanaman <115 cm. Table III.3. Agronomic characters of cultivated rice germplasm having plant height <115 cm. Nomor aksesi

Nama aksesi

3304 6790 898 19073 19200 19236 19237 19243 19250 19259 19260 19284 19286 19669 20413

Berong Palembang Kuning Belah Rotan IR30 C.166-135 Soponyono PB5/Kedok Salumpikit Sibentar India SIA Jalawara Rantai Mas 1 Tondano K. Sampihiling

Tinggi tanaman (cm)

Panjang malai (cm)

Hasil (g/5 m2)

103 98 112 90 94 101 105 106 107 87 112 79 83 96 109

24,72 22,41 24,53 23,58 23,84 21,87 21,73 18,70 24,66 22,67 24,76 23,63 24,43 23,98 26,52

1,55 0,90 1,90 1,65 2,0 1,9 1,0 0,65 0,80 1,40 0,80 0,65 1,05 1,30 2,0

Jagung, Sorgum, dan Terigu Rejuvenasi plasma nutfah jagung dilakukan pada TA 2008 di Kebun Percobaan (KP) Cikeumeuh Bogor terhadap 130 aksesi pada MT I dan 100 aksesi pada MT II. Dari

hasil rejuvenasi pada kedua musim tanam tersebut telah diperoleh benih baru sebanyak 170-2830 g per aksesi. Pada MT I hasil biji tertinggi dicapai oleh aksesi Sw91D333-3 (2670 g) dan pada MT II dihasilkan

15


Tabel III.4. Sifat agronomi dan hasil biji spesies padi liar di rumah kaca, MT 2008. Table III.4. Agronomic characters and grain yield of wild rice species observed in glass house in 2008. Spesies O. granulata 102118-2 O. granulata wsp-89-23 O. granulata A-11 O. ridleyi 100877 O. ridleyi 100821 O. longiglumis 106028 O. longiglumis 100974 O. eichingeri 101422 O. grandiglumis 105560 O. australiensis 105266 O. australiensis 105219 O. australiensis 105273 O. australiensis 103318 O. australiensis 105269 O. australiensis 105264 O. australiensis 105623

Tinggi tanaman (cm) 53,0 40,0 41,0 113 118 108 131 88 281 199 200 181 175 205 173 217

oleh aksesi lokal Sitepu (2830 g). Hasil karakterisasi terhadap 30 varietas jagung komposit pada MT II menunjukkan bahwa aksesi J. Elos (Reg. 34720) mempunyai umur berbunga paling genjah (46 hari). Sebanyak 225 aksesi plasma nutfah sorgum telah direjuvenasi pada TA 2008 di KP Cikeumeuh. Dari hasil rejuvenasi telah diperoleh benih baru sebanyak 426-1284 g/aksesi. Hasil karakterisasi menunjukkan keragaman sifat morfologi dan agronomi yang cukup besar (Tabel III.5). Dari hasil karakterisasi terhadap bobot biji per petak (20 malai), diketahui bahwa bobot biji per petak berkisar antara 426-1284 g. Ditemukan empat aksesi yang memiliki bobot biji per petak >1.200 g, yaitu aksesi ICSV-LM90502, ICSV93002, DEMAK3, dan NEAN REKET. Sebanyak 65 aksesi terigu telah direjuvenasi dan dikarakterisasi di KP Pacet pada TA 2008. Berdasarkan karakterisasi

16

Jumlah anakan (batang/tanaman)

Umur berbunga (HST)

Hasil biji (g/tanaman)

35 20 35 46 45 36 28 36 6 12 10 12 13 9 11 9

88 97 112 112 115 96 97 80 110 64 66 68 54 63 62 72

30 30 30 100 80 50 100 50 50 80 64 52 48 54 46 52

terhadap sifat agronominya diketahui bahwa terdapat keragaman yang cukup besar terhadap karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, umur berbunga, ukuran biji, panjang malai, jumlah biji/malai, dan hasil biji (Tabel III.6). Benih terigu yang diperoleh dari hasil kegiatan rejuvenasi berkisar antara 222,3-732,7 g/1,5 m2. Aksesi terigu yang menghasilkan biji tertinggi dicapai oleh aksesi V210 (514,3 g/1,5 m2), disusul oleh V004 (539,00 g/1,5 m2), Highrainfall 012 (553,3 g/1,5 m2), dan V196 (558,3 g/1,5 m2). Kedelai, Kacang Hijau, Kacang Tanah, dan Kacang Potensial Kegiatan rejuvenasi dan karakterisasi terhadap 45 aksesi kedelai edamame dilakukan di KP Pacet. Dari hasil rejuvenasi tersebut diperoleh benih baru dengan jumlah yang memadai (220-1.348 g/aksesi). Benih tersebut dikeringkan sampai kandungan airnya <10%, kemudian sebanyak 50-100 g

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.5. Keragaman sifat agronomi plasma nutfah sorgum, KP Cikeumeuh, TA 2008. Table III.5. Agronomic characters of sorghum accesions observed at Cikeumeuh Experimental Station, Bogor in 2008. Nilai

Karakter Minimum Umur 50% berbunga (HST) Umur 95% masak (HST) Tinggi tanaman (cm) Panjang malai (cm) Panjang tangkai malai (cm) Jumlah cabang malai Ketebalan biji (mm) Bobot 100 biji (g) Jumlah biji/malai

48 78 86 13,6 0,8 25 0,5 1,46 912

Contoh aksesi dengan nilai tinggi

Maksimum Rata-rata 88 116 338 58,6 29,1 69 1,6 4,24 3.178

68,62 94,54 193,12 27,93 12,61 43,55 0,86 2,75 1.993,48

ICS 91001 SELAYER.2 Sorgum Lao RGV Butter Biara Kolot ICSR 154 Somalia (sorgum putih) No. 14

Tabel III.6. Karakter agronomi plasma nutfah terigu, KP Pacet, TA 2008. Table III.6. Agronomic characters of wheat germplasm observed at Pacet Experimental Station in 2008. Nilai

Karakter Jumlah anakan produktif (batang/rumpun) umur bunga (HST) Tinggi tanaman (cm) Hasil biji/rumpun (g/1,5 m2) Bobot 100 butir (g) Panjang malai (cm) Jumlah biji/malai

dimasukkan ke dalam kantong aluminium foil (2-5 kantong/aksesi), dan disimpan di Bank Gen BB-Biogen. Dari 45 aksesi yang dikarakterisasi, hasil tertinggi dicapai oleh G10428, yaitu biji kering sebanyak 672 g/4,8 m2 dan polong muda sebanyak 2534 g/4,8 m2 (Tabel III.7). Tiga galur introduksi, yaitu AGS-430, AGS-432, dan AGS-435 memiliki nilai tertinggi dalam rasa manis, enak, tidak langu, tidak pahit, penampilan polong rebus bagus dengan warna biji hijau. Namun ketiga galur tersebut memiliki hasil yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan G10428. Untuk konsumsi dalam negeri aksesi kede-

Minimum

Maksimum

5,10 47,00 57,38 222,33 2,01 7,17 22,33

15,90 81,67 102,03 732,67 4,19 11,39 34,67

Rata-rata populasi yang diuji 7,46 62,51 88,16 393,24 3,33 9,27 28,25

lai edamame G10428 memiliki peluang untuk dilepas sebagai kedelai rebus. Namun jika akan diekspor ke Jepang dan Cina, aksesi G10428 perlu diperbaiki kualitas rasa dan penampilan morfologi polongnya. Aksesi G10428 warna bulunya coklat, sementara yang lebih disenangi konsumen luar negeri seperti Jepang adalah edamame berbulu abu (terang). Morfologi polong G10428 dapat diperbaiki dengan cara menyilangkannya dengan galur AGS-430, AGS432, atau AGS-435. Sebanyak 300 nomor aksesi kacang hijau telah direjuvenasi dan diperoleh benih baru sebanyak 116-1080 g per aksesi. Ber-

17


ngaan pendek (3 hari). Periode pembungaan berpengaruh terhadap keserempakan panen. Dengan mengetahui periode pembungaan maka untuk rejuvenasi selanjutnya dapat dikelompokkan berdasarkan periode pembungaan, sehingga panen dapat dilakukan serempak.

dasarkan hasil karakterisasi yang dilakukan terhadap sifat morfologi dan agronomi diketahui bahwa koleksi yang diamati memiliki keragaman yang cukup besar (Tabel III.8). Sifat-sifat morfologi yang bersifat kualitatif yang diamati adalah warna hipokotil, warna bunga, dan warna biji. Sebagian besar aksesi memiliki hipokotil ungu (37,7%) dan bunga berwarna kuning. Warna biji bervariasi di antaranya hijau mengkilat, hijau kusam, campuran hijau mengkilat dan hijau kusam, coklat kusam, dan kuning. Sebagian besar aksesi mempunyai biji berwarna hijau kusam (43,7%). Umur 50% berbunga berkisar antara 34 (VR 151)-58 HST (VR 282C). Kacang hijau umumnya memiliki periode pembungaan yang tidak serempak berkisar antara 3-13 hari. Aksesi VR 125 dan VR 153 (m) memiliki periode pembu-

Sebanyak 200 aksesi plasma nutfah kacang tanah telah ditanam di KP Cikeumeuh pada TA 2008. Keragaman hasil ditentukan oleh jumlah tanaman yang dapat dipanen, beberapa tanaman tidak tumbuh atau mati karena serangan penyakit layu Pseudomonas solanacearum. Hasil yang diperoleh berkisar antara 320-1.410 g polong kering atau sekitar 300-1.000 biji. Rejuvenasi plasma nutfah kacang tunggak telah dilaksanakan dengan mena-

Tabel III.7. Karakter agronomi tiga aksesi edamame yang memiliki hasil tinggi, KP Pacet, 2008. Table III.7. Agronomic characters of three high yielding edamame accessions observed at Pacet Experimental Station in 2008. Aksesi Aobatsu Pancet G.10428

Tinggi tanaman (cm)

Banyak polong/tanaman

Umur berbunga (hari)

Umur masak (hari)

35,0 48,0 31,2

8 9 13

51 45 46

92 95 97

Warna Bobot bulu 100 biji (g) Coklat Abu Coklat

25 25 36

Bobot brangkasan (g)

Hasil biji (g/4,8 m2)

1586 1425 1490

463 408 672

Tabel III.8. Keragaman sifat agronomi plasma nutfah kacang hijau, KP Cikeumeuh, TA 2008. Table III.8. Agronomic characters of mungbean germplasm observed at Cikeumeuh Experimental Station in 2008. Karakter Umur 50% berbunga (HST) Tinggi tanaman (cm) Jumlah polong/tanaman Jumlah cabang/tanaman Jumlah tangkai polong/tanaman Bobot biji/tanaman (g) Umur polong masak (HST) Bobot 100 biji (g) Bobot biji (g/6 m2)

18

Nilai Minimum 34 27,3 6 0 2 1,4 57 3,2 116

Maksimum 58 127 39 6 17 14,7 88 7,6 1.080

Rata-rata populasi yang diuji 40 57,3 14 1 5 6,4 67 5,1 596,4

LAPORAN TAHUN 2008

nam 100 aksesi di KP Cikeumeuh Bogor pada TA 2008. Dari hasil rejuvenasi diperoleh benih baru sebanyak 40-1.545 g/aksesi. Bobot biji tertinggi (>1.000 g/6 m2) diperoleh berturut-turut pada aksesi VU (1.545 g/petak), aksesi VU113. Kc. Dadap (1.426 g/6 m2), VU116. Kc. Dadap (1.142 g/6 m2), dan aksesi Lokal Sukabumi (1.087 g/6 m2). Hasil benih terbanyak diperoleh pada aksesi VU81 KT-84A-2 (1,5 kg/6 m2). Sebanyak 8 aksesi diidentifikasi sebagai aksesi berumur genjah (<70 hari), yaitu VU50 ACC-15A-2, VU33. L O-3-36, VU34. L O-3-38, VU36 VS-NO 442-H, VU37 TVX 4661-0ID-A, VU50 ACC-15A-2, VU51 ACC-15-A-3, dan VU102 Lok Kudus A-1. Keragaman karakter agronomi kacang tunggak disajikan pada Tabel III.9. Rejuvenasi kacang potensial dilakukan terhadap sembilan aksesi kacang Bogor (Vigna subterania), 13 aksesi komak (Dalichos lablab), sembilan aksesi koro pedang (Canavalie gladiata), dan 10 aksesi kacang gude (Cajanus cajan). Dari hasil rejuvenasi kacang Bogor diperoleh benih baru sebanyak 262-1.211 g/aksesi, dengan hasil tertinggi dicapai oleh aksesi VS01 (1.211 g).

Ubi Kayu, Ubi Jalar, Ubi Kelapa, Gembili, dan Talas Ubi Kayu (Manihot utilissima) Rejuvenasi plasma nutfah ubi kayu dilakukan terhadap 470 aksesi, sebanyak 120 aksesi di antaranya telah dikarakterisasi sifat morfologi dan agronominya. Hasil karakterisasi menunjukkan keragaman pada beberapa karakter, yaitu terhadap bentuk morfologi daun, warna tangkai daun atas, panjang tangkai daun, tinggi tanaman, dan diameter batang. Bobot umbi bervariasi antara 0,6-5,0 kg/tanaman, jumlah umbi antara 2-11 umbi/tanaman, dan bobot brangkasan antara 0,8-6,2 kg/tanaman dengan indeks panen antara 21,1-74,2. Daging umbi berwarna putih, kuning, dan gading (Tabel III.10). Di antara plasma nutfah ubi kayu yang ditanam ditemukan 13 aksesi memiliki bobot umbi >4,0 kg/tanaman (Tabel III.11). Ubi Jalar (Ipomoea batatas) Konservasi ubi jalar dilakukan di tiga tempat, yaitu di kurung kawat BB-Biogen Bogor dengan menggunakan pot khusus sebanyak 479 aksesi, di KP Cikeumeuh terutama untuk aksesi asal dataran rendah-

Tabel III.9. Keragaman karakter agronomi plasma nutfah kacang tunggak, KP Cikeumeuh, TA 2008. Table III.9. Agronomic characters of cowpea germplasm observed at Cikeumeuh Experimental Station in 2008. Nilai

Karakter Tinggi tanaman (cm) Umur masak polong (HST) Panjang polong (cm) Diameter polong (cm) Bobot 100 butir (g) Jumlah cabang/tanaman

Minimum

Maksimum

55 64 8,8 0,30 6,1 3

151 86 31,4 0,90 108 5

Rata-rata populasi yang diuji 91,4 46,7 16,6 0,57 11,8 4,0

19


Tabel III.10. Keragaman karakter morfologi dan agronomi plasma nutfah ubi kayu. Table III.10. Morphological and agronomic characters of cassava germplasm. Karakter

Warna/kisaran

Pupus daun Urat daun atas Urat daun bawah Pusat urat daun Tangkai daun atas Tangkai daun bawah Helai daun Panjang tangkai daun (cm) Jumlah lobus daun Panjang lobus daun (cm) Lebar lobus daun (cm) Batang atas Batang bawah Tinggi tanaman (cm) Diameter batang (cm) Bobot brangkasan (kg/tanaman) Bobot umbi (kg/tanaman) Jumlah umbi Indeks panen (%) Kulit luar umbi Kulit dalam umbi Daging umbi

hkc, h, c, cm, hm, m hkm, h, mm, m hkm, h, hm, mm m, mm, hkm, h m, mkh, hkm, hkn, h m, mkh, hkm, hkn, h h, ht 22,3-36,7 7,9 15,0-22,7 1,9-6,2 h, ht, hkm a, m, ht, g, h, km 152-378 1,2-2,6 0,8-6,2 0,6-5,0 2-11 21,1-74,2 cm, c g, m, pn, mm p, k, g

hkc = hijau kecoklatan, h = hijau, c = coklat, cm = coklat muda, m = merah, hkm = hijau kemerahan, mm = merah muda, hm = hijau muda, mkh = merah kehijauan, hkn = hijau kekuningan, ht = hijau tua, a = abu-abu, g = gading, pn = pink, p = putih, k = kuning.

sedang sebanyak 372 aksesi, dan di KP Pacet untuk aksesi asal dataran tinggi (>600 m dpl) sebanyak 761 aksesi. Ubi Kelapa (Dioscorea alata L.) Karakter morfologi plasma nutfah ubi kelapa disajikan pada Tabel III.12. Umbi ubi kelapa memiliki karagaman bentuk, warna, dan bobot daging yang cukup besar antar aksesi, sedangkan pada karakter daun variasinya kecil. Dari 59 aksesi yang ditanam, dua aksesi mempunyai bobot umbi besar (>500 g/tanaman), yaitu R.535 (Lokal NTB) dan R.631 (Lokal Delingan 2).

20

Gembili (Dioscorea esculenta L.) Dari hasil karakterisasi 39 aksesi gembili diperoleh empat aksesi dengan bobot umbi >500 g/tanaman, yaitu aksesi R.610 (Lokal Manukan), R.562 (Lokal NTB), R.512 (Lokal Tanatoraja), dan R.652 (Lokal Klaten). Karakter warna batang, bentuk, warna daging, dan bobot umbi cukup bervariasi (Tabel III.12). Talas (Colocasia esculenta) Sebanyak 200 aksesi talas telah direjuvenasi dan dikarakterisasi sifat morfologinya di KP Pacet pada TA 2008. Keragaman beberapa sifat morfologi dan agronomi plasma nutfah talas disajikan pada Tabel

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.11. Plasma nutfah ubi kayu dengan hasil umbi >4,0 kg/tanaman. Table III.11. Several cassava accessions yielded >4.0 kg tuber/plant observed in 2008. No. Aksesi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Warna

Bobot umbi (kg/tanaman)

Jumlah umbi

Indeks panen (%)

Kulit luar

Kulit dalam

Daging

4,2 4,5 4,8 5,0 4,0 4,7 4,3 4,0 4,3 4,7 4,7 4,3 4,3

5 10 10 8 6 9 7 11 8 8 9 8 6

39,3 66,2 68,6 53,8 58,8 69,1 61,4 45,5 56,6 63,5 58,8 53,8 56,6

c c c c c c c c c c c c c

g g g g r m g g r m g g g

p p p p g p p p p g k p p

BIC 411 BIC 429 BIC 178 BIC 89 BIC 230 BIC 397 BIC 484 BIC 498 BIC 511 BIC 512 BIC 513 BIC 514 BIC 517

c = coklat, g = gading, p = putih, r = ros, m = merah, pm = coklat merah. Tabel III.12. Keragaman karakter morfologi dan agronomi 50 aksesi plasma nutfah ubi kelapa dan gembili di BBBiogen, Bogor, TA 2008. Table III.12. Morphological and agronomic characters of 50 accessions of “ubi kelapa” and ”gembili” germplasm observed in 2008. Karakter

Ubi kelapa

Gembili

Warna daun muda Warna daun tua Warna batang

Hijau muda, hijau, ungu Hijau Hijau, hijau keunguan, ungu

Bentuk batang Bentuk daun Bentuk umbi Warna daging umbi

Segi empat Perisai Bulat, oval, lonjong, silinder, tidak teratur Putih, krem, ungu, putih bagian tengah krem, putih keunguan Ungu, putih 5,8-13,6 3,4-9,4 3,2-8,7 83-867 6,3-24 8,3-27,6 1-7

Hijau muda Hijau Hijau, hijau kecoklatan, hijau keunguan, coklat tua Bulat Jantung Bulat, lonjong, oval dan silinder Putih, putih keunguan, ungu muda, krem

Warna kulit dalam umbi Panjang daun (cm) Lebar daun (cm) Panjang tangkai daun (cm) Bobot umbi (g) Panjang umbi (cm) Lingkar umbi (cm) Jumlah umbi

III.13. Tinggi tanaman berkisar antara 25,0153,7 cm, yaitu tanaman yang terpendek ditemukan pada aksesi Lokal Irian-5 (25,0 cm) sedangkan yang paling tinggi adalah aksesi Talas Merah (153,7 cm). Panjang daun sangat beragam dari 13-88,7 cm. Panjang daun terpanjang (88,7 cm) dimiliki oleh aksesi talas polos Cikajang. Lebar

Putih, ungu 7,0-11,0 5,5-11,3 5,3-8,6 100-700 5,1-15,9 7,4-24,0 1-22

daun tanaman talas rata-rata 37,4 cm dengan lebar daun yang terbesar 62,0 cm dimiliki oleh aksesi talas NN. Panjang umbi (cormus) berkisar antara 7,2-24,3 cm, diameter umbi berkisar 46,7-10,88 cm, bobot umbi berkisar dari 93,3-1.026,7 g/tanaman. Umbi yang paling besar ditemukan pada aksesi Talas Bogor.

21


Tabel III.13. Keragaman beberapa sifat morfologi dan agronomi plasma nutfah talas, KP Pacet, TA 2008. Table III.13. Morphological and agronomic character of Colocasia esculenta grown at Pacet Experimental Station in 2008. Nilai

Karakter Tinggi tanaman (cm) Panjang daun (cm) Lebar daun (cm) Panjang pelepah (cm) Panjang umbi (cm) Diameter umbi (cm) Bobot umbi (g/tanaman) Bentuk umbi* Permukaan kulit** Warna daging cormus***

Minimum

Maksimum

25,0 13,0 9,0 18,0 7,2 46,7 93,3 1,0 1,0 1,0

153,7 88,7 62,0 113,7 24,3 108,8 1.026,7 8,0 3,0 3,0

Rata-rata populasi yang diuji 102,0 53,6 37,4 68,6 15,2 74,5 429,8 3,1 1,8 2,0

*skor 1 = kerucut, 3 = silendris, 8 = tandan. **skor 1 = tebal dan berserabut, 2 = tipis dan halus, 3 = bersisik dan berserabut. ***Skor 1 = putih, 2 = kuning, 3 = orange.

Konservasi In Vitro Ubi Jalar Sebanyak 50 aksesi ubi jalar asal dataran rendah dan dataran tinggi telah dikonservasi secara in vitro, yaitu pada media pertumbuhan lambat di laboratorium Kelompok Peneliti (Kelti) Pengelolaan Sumber Daya Genetik (PSDG) BB-Biogen pada TA 2008. Tanaman yang dikoleksi tumbuh baik pada media perbanyakan (MS) maupun media konservasi (MS + manitol 4%). Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan cara melakukan subkultur terutama pada koleksi yang terkontaminasi jamur atau pada koleksi yang medianya telah habis. Evaluasi Plasma Nutfah terhadap Cekaman Biotik dan Abiotik Agar koleksi plasma nutfah yang disimpan di dalam Bank Gen lebih berdayaguna, maka perlu dilakukan evaluasi, baik terhadap cekaman biotik maupun abiotik. Sumber-sumber gen yang diperoleh dari hasil evaluasi akan sangat bermanfaat bagi

22

para pemulia untuk digunakan sebagai bahan dalam program pemuliaan. Evaluasi Plasma Cekaman Biotik

Nutfah

terhadap

Evaluasi ketahanan plasma nutfah padi terhadap hama wereng coklat (Nilaparvata lugen Stall.) Wereng batang coklat (WBC) sampai saat ini merupakan hama utama pada tanaman padi yang dapat menimbulkan kerusakan dan kehilangan hasil yang cukup besar. Pada tingkat serangan WBC yang berat bahkan dapat menggagalkan panen. Sebanyak 300 aksesi plasma nutfah padi telah dievaluasi ketahanannya terhadap WBC populasi IR42 dan IR64. Hasil evaluasi disajikan pada Tabel III.14. Aksesi P. Mahak dan Malaya tahan terhadap WBC populasi IR42 sedangkan Barumun dan Ribun tahan terhadap WBC popolasi IR64. Namun demikian aksesi Barumun dapat dipertimbangkan sebagai tetua di dalam program pemuliaan, karena aksesi ini juga agak ta-

LAPORAN TAHUN 2008

han terhadap WBC populasi IR42 (Tabel III.15). Evaluasi ketahanan plasma nutfah padi terhadap penyakit hawar daun bakteri strain IV dan VIII Hawar daun bakteri (HDB) adalah penyakit penting pada tanaman padi. Untuk mendukung program pemuliaan padi tahan HDB, dilakukan evaluasi ketahanan terhadap 150 aksesi plasma nutfah terhadap HDB strain IV dan VIII. Kedua strain tersebut masih merupakan strain dominan saat ini. Skoring ketahanan HDB dilakukan berdasarkan Standard Evaluation System for Rice (SES) dari IRRI. Dari evaluasi ketahanan terhadap 150 nomor plasma nutfah padi terhadap HDB strain IV, diperoleh lima aksesi padi agak tahan (skor 3), yaitu Segon Benggala, Nandi Koneng,

Randa Kaja, Leri, dan Tjere Randa. Tidak ada aksesi padi yang tahan terhadap HDB strain VIII. Evaluasi ketahanan plasma nutfah padi terhadap penyakit blas Blas adalah penyakit padi yang disebabkan cendawan Pyricularia oryzae. Penyakit ini selain menyerang padi gogo juga dilaporkan telah banyak menyerang padi sawah dengan tingkat serangan yang cukup berat. Sebanyak 250 aksesi plasma nutfah padi telah dievaluasi ketahanannya terhadap penyakit blas di Sukabumi pada TA 2008. Skoring ketahanan dilakukan berdasarkan SES IRRI. Dari hasil evaluasi telah diperoleh 14 aksesi yang tahan terhadap blas (skor 1-3) (Tabel III.16).

Tabel III.14. Jumlah aksesi dan tingkat ketahanan aksesi plasma nutfah padi terhadap hama wereng batang coklat, Bogor TA 2008. Table III.14. Number of rice accessions with different level of resistance to brown plant hopper (Nilaparvata lugen Stall.) tested at Bogor in 2008. Skor 0-3 >3-5 >5-<7 7-9

Tingkat ketahanan Tahan Agak tahan Agak peka Peka

Jumlah aksesi plasma nutfah WBC populasi IR42

WBC populasi IR64

2 39 59 156

2 10 75 165

Tabel III.15. Ketahanan empat aksesi plasma nutfah padi terhadap hama wereng batang coklat populasi IR42 dan IR64, Bogor TA 2008. Table III.15. Resistance level of four rice accessions to BPH of IR42 and IR64 population. No. registrasi 19682 19969 19791 19730

Aksesi Barumun P. Mahak Malaya Ribun

Skor ketahanan terhadap WBC WBC populasi IR42

WBC populasi IR64

4,00 3,00 3,00 7,00

3,00 5,50 7,00 3,00

23


Tabel III.16. Plasma nutfah padi yang tahan terhadap penyakit blas. Table III.16. Rice accessions resistant to rice blast pathogens. No. Reg.

Varietas

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Ase Bolong A Sihadap Kaleci Padi Aceh Makos B57C-md-10-2 Bangau Padi Pejet Kantul Talun Bajang Pulut Silu Bundo Yudo IR. Kebo Jenar Asahan (cek tahan) IR64 (cek peka)

4363 6293 8066 8656 15324 19066 19921 29995 20385 20410 20528 21300 21325 20423 21311 19626

Evaluasi ketahanan plasma nutfah padi terhadap penyakit tungro Pengujian dilakukan di rumah kaca BB-Biogen pada TA 2008, menggunakan metode “force feeding inoculation test” atau “Uji Penularan”. Tanaman diinokulasi virus tungro melalui wereng hijau yang sudah membawa virus tersebut. Skoring ketahanan dilakukan dengan metode baku SES IRRI. Dari hasil evaluasi terhadap 55 aksesi padi spesies liar diperoleh 15 aksesi yang tahan terhadap penyakit tungro (RTV) (Tabel III.17). Evaluasi ketahanan plasma nutfah kedelai terhadap penggerek polong Penelitian dilakukan di lahan petani di Brebes, Jawa Tengah pada TA 2008. Lokasi penelitian adalah daerah endemis serangan penggerek polong (Etiella zinckenella). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat kerusakan polong berkisar dari 36,787,0%. Tidak ditemukan aksesi yang tahan

24

Skor 3,0 2,3 2,3 3,0 3,0 2,3 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,3 3,2 5,8

(tingkat serangan ≤20%), namun diperoleh satu aksesi yang agak tahan (tingkat serangan >21-40%), yaitu Tanggamus (tingkat serangan 36,7%). Sebagaimana halnya polong terserang, pada pengamatan persentase biji terserang tidak ditemukan aksesi yang tergolong tahan, namun ada tujuh aksesi yang tergolong agak tahan (tingkat serangan >21-40%), yaitu aksesi Tanggamus, B. 4327, B. 854, B. 3758, B. 3881, B. 3740, dan B. 997. Berdasarkan persentase polong dan biji terserang, Tanggamus dapat dipertimbangkan sebagai sumber gen untuk program pemuliaan kedelai tahan terhadap hama penggerek polong E. zinckenella. Evaluasi ketahanan plasma nutfah kacang hijau terhadap hama penggerek polong (Maruca testulalis). Serangan penggerek polong pada tanaman kacang hijau dapat mengakibatkan kerusakan pada polong atau biji, sehingga menurunkan kuantitas dan kualitas hasil

LAPORAN TAHUN 2008

biji. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 100 aksesi yang dievaluasi tidak ditemukan aksesi yang tahan terhadap hama penggerek polong (tingkat serangan ≤20%), namun diperoleh 10 aksesi agak tahan (tingkat serangan ≤40%). Berdasarkan tingkat serangan pada biji ditemukan tujuh aksesi yang tahan (tingkat serangan <20%). Berdasarkan tingkat serangan pada polong dan biji ketujuh aksesi dikategorikan agak tahan. Hasil pengamatan disajikan pada Tabel III.18.

Evaluasi Plasma Cekaman Abiotik

Nutfah

terhadap

Evaluasi toleransi plasma nutfah padi terhadap keracunan Al Penelitian dilakukan di KP Taman Bogo, Lampung pada TA 2008. Berdasarkan skoring keracunan Al pada stadia vegetatif (umur 40 hari) terhadap plasma nutfah yang dievaluasi diperoleh sembilan aksesi yang tahan terhadap keracunan Al, yaitu padi Kuning (No. 15), Pulut (No. 24), Tjempo Tomat (No. 27), Grogol (No. 32),

Tabel III.17. Plasma nutfah padi liar yang tahan terhadap penyakit virus tungro, MT 2008. Table III.17. Wild rice species accessions resistant to tungro virus observed in 2008. No. Spesies 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Gejala RTV (%)

Skor ketahanan

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0

O. malampuzhensis 105223 (IR) O. punctata 101417 (B) O. punctata 104056 (B) O. punctata 101419 (B) O. punctata 101409 (B) O. punctata 101409 (IR) O. punctata104059 (B) O. punctata 105920 (IR) O. punctata 100892 (IR) O. punctata 105153 (IR) O. rhizomatis 103417 O. australiansis 105266 O. australiansis 105219 O. australiansis105273 O. officinalis 100178 (IR) Cek rentan (Cisadane) Cek tahan (Tukad Petanu)

skor: 0 = tidak ada gejala RTV, skor 1-3 = tahan, skor 4-6 = sedang, skor 7 = peka, skor 8-9 = sangat peka. Tabel III.18. Aksesi kacang hijau yang agak tahan penggerek polong. Table III.18. Mungbean accessions showing moderately resistant to pod borrer. No. Aksesi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

VR 100 (K) VR 5-1 VR 226 VR 1014 VR 1026 VR 54 VR 71

Intensitas polong terserang (%)

Intensitas biji terserang (%)

34,0 35,3 36,0 36,7 38,7 39,3 40,0

11,2 11,6 11,6 14,3 12,6 13,0 11,3

25


Jinten (No. 46), Abon (No. 47), Engseng (No. 48), Sagon Caruluk (No. 192), dan Padi Super (No. 193). Evaluasi plasma nutfah padi gogo terhadap kekeringan Penelitian dilaksanakan di Kebun Balai Benih Palawija Plumbon, Cirebon dan rumah kaca BB-Biogen pada TA 2008. Hasil penelitian lapang menunjukkan bahwa sebagian besar padi yang diuji relatif toleran terhadap kekeringan pada stadia vegetatif (umur 35 hari), namun pada stadia generatif (umur 70 hari) ditemukan hanya beberapa aksesi yang toleran dan mampu tumbuh sampai stadia masak (panen). Aksesiaksesi tersebut merupakan aksesi berumur genjah (≤12 hari). Berdasarkan pengamatan toleransi terhadap kekeringan di lapang dan rumah kaca, ada 30 aksesi padi yang relatif tahan kekeringan, 18 aksesi di antaranya memiliki toleransi yang tidak berbeda dengan varietas pembanding, yaitu Gajah Mungkur, Kalumutu, Cirata, Jatiluhur, Madha Kedhi, G.02, BM-1, Dinu Toru, Pare Bokato Kaka, Sekrolutu, Munau, Sekrolutu, Palembang Kuning, Meulaboh, Bulan Sabit, Misik A, dan Halu Lepu. Evaluasi inbrida jagung terhadap pupuk rendah Lima puluh aksesi/inbrida jagung telah dievaluasi responnya terhadap penggunaan pupuk an-organik rendah di Bogor pada MT 2008. Perlakuan pemupukan terdiri dari 5 taraf, yaitu dosis N-P setara 0-0; 0-50, 1000; 100-50 kg/ha, dan tanpa pupuk an-organik tetapi diberi pupuk kandang 10 t/ha. Dari hasil evaluasi telah diperoleh 24 inbri-

26

da jagung yang memiliki hasil tinggi baik pada lahan yang dipupuk rendah (67,5 kg N/ha + 25 kg P2O5/ha ataupun dipupuk optimal (135 kg N/ha + 50 kg P2O5/ha). Inbrida tersebut yang berasal dari populasi varietas Arjuna di antaranya ARC1-94-3-3-12-4, ARC 178-1-4-1-2-5-2-1, dan dari popalasi Pool-4, yaitu P4G19 (s) C2-114-3-1-1, dan P5G18 (s) C3-80-2-1-2. KONSERVASI DAN PEMANFAATAN MIKROBA PERTANIAN Conservation and Utilization of Agricultural Microbes. Agricultural microbes conservation was done by cryopreservation technique by storing the collected microbes at low o o temperature (-196 C or -165 C). In such conditions the microbe metabolism activities were stopped without causing genetic changes. Culture media used depending on the microbe/ fungal strains to be conserved. Oomycetes strains like Phytophtora can be stored in media containing the combinations of glycerol and DMSO. Collections of agriculturally important microbes were stored by following general protocols for storing the microbes obtained from open source data bases. The microbe collections were characterized to study their potency either as phatogen, decomposer (lignolitic microbes), or as a biocontrol agent. Some of endophytic and chitinolitic bacteria of the ICABIOGRAD microbe collections were found to be efective in decreasing Xanthomonas oryzae bacteria population the causal agent of rice bacterial leaf blight (BLB) disease. Particular Methylobacterium seed coating formulation containing arabic gum (1 : 4) can be used to increase germination of soybean seeds having low vigor of seed germination in the field.

Koleksi mikroba seperti fungi memerlukan metode yang sesuai untuk mempertahankan viabilitas dan stabilitas genetiknya. Kriopreservasi pada suhu sangat rendah (-196oC) atau fase uap (-165oC) adalah suatu cara untuk menghentikan aktivitas metabolisme dan tidak menyebabkan va-

LAPORAN TAHUN 2008

riasi genetik. Teknik kriopreservasi sangat cocok untuk penyimpanan fungi, terutama fungi yang punya daya patogenisitas. Koleksi pustaka hidup mikroba pertanian yang telah disimpan dan dicatat di dalam database mikroba pertanian BB-Biogen, seperti koleksi mikroba lignolitik masih perlu dikarakterisasi untuk mengetahui potensinya. Hal ini mengingat semakin gencarnya isu-isu penggunaan bioenergi dalam hal ini misalnya bioetanol, dengan menggunakan bahan baku yang tersedia di alam, antara lain limbah tanaman. Mikroba lignolitik harus memiliki aktivitas enzim lignin peroksidase (ligninase), mangan peroksidase, dan laccase. Preservasi dan Rejuvenasi Isolat Fungi Basidiomycetes dan Oomycetes Preservasi dan Rejuvenasi dilakukan dengan teknik kriopreservasi (MAFF Microorganism Genetic Resources Manual No. 17). Fungi yang telah dikoleksi di Biogen Culture Collection (Biogen CC) dan disimpan dengan teknik kriopreservasi disajikan pada Tabel III.19. Karakterisasi Enzim Lignase pada Koleksi Mikroba Lignolitik Koleksi Biogen CC Karakterisasi enzim lignase dilakukan pada subtrat alam dengan mengukur aktivitas lignin peroksidase (LiP) dan laccase (Lac). Sebanyak 10 isolat fungi lignolitik koleksi Biogen CC masing-masing ditumbuhkan pada media agar untuk seleksi aktivitas padat A (Orth 1991), B (Orth 1991 yang dimodifikasi), dan C (Orth 1991 yang dimodifikasi) dengan komposisi seperti terlihat pada Tabel III.20.

Inkubasi dilakukan pada suhu ruang selama 14 hari. Setelah akhir masa inkubasi, pengamatan pertumbuhan fungi pada ketiga media dilakukan dengan mengukur diameter koloni (Tabel III.21). Isolat fungi yang tumbuh baik dan membentuk zona bening pada media C dipilih sebagai isolat kandidat untuk pengujian aktivitas enzim LiP dan Lac atau Phenol Oksidase. Pengujian aktivitas LiP dan Lac/ phenol oksidase dilakukan menggunakan substrat spesifik (veratraldehyd dan Ophenylendiamine). Isolat Kt2.1 mengandung kadar enzim LiP tertinggi (150.538 unit sedangkan isolat Kt9.2P menghasilkan Lac tertinggi (36.000 unit). Pada kegiatan ini telah diperoleh dua isolat penghasil enzim lignoselulolitik yang tinggi yang berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai bahan aktif dekomposer, yaitu isolat Kt2.1 dan Kt9.2P. Pada kegiatan ini tampak untuk strain Oomycetes seperti Phytophthora cocok disimpan dalam media kombinasi gliserol dan DMSO (Tabel III.19). Namun, untuk jenis shiitake ternyata tidak ada media yang cocok, walaupun disimpan pada media gliserol 10%, DMSO 10%, kombinasi keduanya, dan gliserol 20%. Oleh sebab itu, perlu dicari media kriopreservasi lainnya. Selain jenis media kriopreservasi, ternyata jenis dan kondisi inkubasi sewaktu prekultur juga sangat berpengaruh terhadap viabilitas koleksi. Media prekultur yang digunakan adalah Potato Dekstrosa Agar (PDA). Hasil penelitian mengindikasikan bahwa teknik kriopreservasi dapat diaplikasikan untuk Basidiomycetes dan Oomycetes terutama dengan beberapa modifikasi pada jenis media kriopreservasi.

27


Tabel III.19. Isolat fungi Basidiomycetes dan Oomycetes yang disimpan dengan teknik kriopreservasi. Table III.19. Basidiomycetes dan Oomycetes fungal isolates preserved using cryopreservation method. No. Jenis fungi

Media kriopreservasi

Keterangan

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.

20% gliserol 20% gliserol 20% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 20% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 20% gliserol 20% gliserol 20% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% gliserol + 10% DMSO 20% gliserol 20% gliserol 20% gliserol 20% gliserol 20% gliserol 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO 10% DMSO 10% gliserol 10% gliserol + 10% DMSO

Tumbuh Mati Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Mati Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Mati Mati Mati Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Tumbuh Mati Mati Tumbuh Mati Tumbuh Tumbuh

Kuping (Auricularia auricea) Shiitake (Lentinula edodes) Basidiomycetes asal Batang Kelapa Rhizopus oligosporus Basidiomycetes-2 Rhizopus jeruk Tiram (Pleurotus ostreatus) Merang (Volvariella volvacea) Pleurocybella Mucor (koleksi Biologi LIPI) Rhizopus oryzae (koleksi Biologi LIPI) Ceriporiopsis subvermispora CBS (koleksi LRPI) L. edodes Le (koleksi LRPI) Phanerochaete chrysosporium Teh PC (koleksi LRPI) A2 (koleksi LRPI) P. chrysosporium PC (koleksi LRPI) Shiitake (L. edodes) Shiitake (L. edodes) Shiitake (L. edodes) Merang (V. volvacea) Merang (V. volvacea) Merang (V. volvacea) Ustilago spermophora UICC Y-148 U. spermophora UICC Y-148 U. spermophora UICC Y-148 P. flocculosa UICC Y-259 P. flocculosa UICC Y-259 P. flocculosa UICC Y-259 P. antarctica UICC Y-393 P. antarctica UICC Y-393 P. antarctica UICC Y-393 P. B-18 (Oomycetes) P. B-18 (Oomycetes) P. B-18 (Oomycetes) P. K-12 (Oomycetes) P. K-12 (Oomycetes) P. K-12 (Oomycetes)

Pengembangan Potensi Mikroba Endofitik dan Khitinolitik Unggul Koleksi Biogen CC sebagai Agensia Biokontrol terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) secara In Vitro dan In Vivo Xanthomonas oryzae pv. dan X. oryzae (Xoo) adalah sejenis bakteri yang menimbulkan penyakit hawar daun bakteri (HDB) pada tanaman padi. Penyakit HDB

28

dapat mengakibatkan kerusakan yang cukup berat, dan pada tingkat serangan tinggi mengakibatkan kehilangan hasil sangat besar. Hasil pengujian antagonisitas bakteri endofit dan khitinolitik koleksi Biogen CC terhadap patogen Xoo secara in vitro menunjukkan adanya zona bening atau zona hambatan dalam filtrat mikroba tersebut. Isolat bakteri yang diuji, yaitu endofit E65

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.20. Komposisi media untuk skrining aktivitas ligninase secara kualitatif. Table III.20. Growth media composition used for ligninase activities screening. Komponen media

Media A (g/l)

Media B (g/l)

Media C (g/l)

10 10 1 2 10 5 0 0

10 10 1 2 10 5 10 0

10 10 1 2 10 5 0 10

Malt ekstrak Bacto Pepton Asparagine KH2PO4 MgSO47H2O Glukosa Indulin AT Serbuk gergaji

Tabel III.21. Hasil skrining isolat fungi lignolitik koleksi Biogen CC pada media A, B, dan C. Table III.21. Results of the ICABIOGRAD lignolytic fungal isolates screened in media A, B, and C. Diameter koloni pada media (cm)

No. Isolat 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Kt 1.2P K Kt 2.1 Kt 2.2 Kt 3.1A Kt 6.1 Kt8.2C1 Kt8.2C2 Kt 9.2P Gd 4 Gd 6.3

Keterangan

A

B

C

9 9 9 6,5 9 5,5 3,5; 2,5 Tidak tumbuh 8 9

9 9, zona + 9 4,5 9, zona + 4,5; 3; 1, zona + 5,5 zona + 6, zona + 7, zonz + 6, zona +

9 9 9 4,5; 2,5; 2; 1,5; 1 9 3,5; 2,5; 2; 1,5 4,5 4 6 7,5

dan E66 menunjukkan zona hambatan cukup tinggi, namun isolat bakteri khitinolitik C1a ternyata sangat rendah dalam menekan Xoo secara in vitro. Namun secara in vivo, hasil uji aplikasi bakteri endofitik dan khitinolitik sebelum dan setelah inokulasi patogen Xoo pada daun tanaman padi menunjukkan gejala nekrotik (water soaking) secara jelas pada daun yang telah diinokulasi, di mana terlihat adanya perubahan warna daun menjadi kuning kecoklatan dan daun menjadi kering 2 hari setelah inokulasi.

Hifa putih Hifa putih. Pada medium C ada spora kuning Spora hijau Spora kuning Spora hijau tua Spora hitam Spora hitam Spora hijau Spora hijau Spora hijau

terhadap penurunan panjang lesio dibandingkan dengan kontrol (Tabel III.22). Aplikasi bakteri endofitik dan khitinolitik pada daun tanaman padi sebelum diinokulasi dengan inokulum Xoo dapat menekan perkembangan dini inokulum tersebut lebih efektif dibandingkan setelah inokulasi (Tabel III.22). Lamanya waktu yang diperlukan bakteri endofitik untuk membentuk koloni di daun yang melindungi daerah stomata/lubang alami diduga merupakan salah satu aspek penting dalam menentukan aktivitas antagonis.

Pada pengujian di rumah kaca Fitopatologi BB-Biogen, aplikasi endofitik dan khitinolitik dengan cara penyemprotan sebelum inokulasi patogen Xoo berpengaruh

29


Tabel III.22. Efektifitas penyemprotan bakteri endofitik dan khitinolitik sebelum dan setelah inokulasi Xoo di rumah kaca, TA 2008. Table III.22. The effectiveness of the endophytic and chitinolytic bacteria spraying before and after inoculation with Xoo in the green house observed in 2008.

Perlakuan

Aplikasi sebelum inokulasi Xoo

Aplikasi setelah inokulasi Xoo

Rerata panjang lesio (cm)

Efektivitas penyemprotan bakteri (%)**

Rerata panjang lesio (cm)

Efektivitas penyemprotan bakteri (%)**

5,67 6,66 6,90 5 99 8,17 4,78 8,64

34,37 22,92 20,14 30,67 5,44 44,67 -

7,90 8,30 8,30 6,32 10,30 6,03 9,23

14,41 10,07 10,07 31,53 -11,5 34,99 -

E 65 E 66 E 73 E 95 C1A Kontrol Agrept Kontrol tanpa penyiraman endofitik (hanya Xoo)

Persentase efektifitas penurunan intensitas penyakit HDB dibandingkan dengan kontrol dihitung menurut rumus: E = 100 -

intensitas pada perlakuan intensitas kontrol tanpa endofitik

x 100%

Karakterisasi Potensi Methylobacterium spp. Koleksi Biogen CC untuk Meningkatkan Viabilitas dan Invigorasi Benih Kedelai Proses invigorasi merupakan salah satu cara perlakuan benih (seed treatment) yang bertujuan untuk mengembalikan vigornya. Kegiatan ini dapat dilakukan dengan berbagai cara misalkan dengan memberikan perlakuan kimia, merendam pada media tertentu atau menggunakan bahan organik berupa bakteri yang dapat mengembalikan aktivitas enzim pada benih. Pada kegiatan ini invigorasi dilakukan dengan memanfaatkan peranan Methylobacterium untuk menurunkan jumlah kecambah tidak normal. Penurunan jumlah kecambah tidak normal ditunjukkan oleh semua isolat yang diuji. Bahkan pada isolat TD-G3 semua kecambah tumbuh dengan normal (Gambar III.1).

30

Secara visual terlihat bahwa benih dengan perlakuan invigorasi menghasilkan akar lebih panjang dan banyak. Untuk aplikasi di lapang, kultur Methylobacterium dapat digunakan sebagai materi pelapisan benih kedelai (seed coating), di mana materi pembawanya berupa gum arabic dengan perbandingan 1 : 4 untuk 360 butir benih kedelai. ANALISIS SIDIK JARI DNA VARIETAS TANAMAN PANGAN DNA Finger Printing Analysis of Food Crops Varieties. In germplasm conservation activities, DNA finger printing data could be used to study the genetic diversity of crops accessions. This information is importance to develop core collection, avoid collection duplication, and help the user or the breeder to select the parent’s candidates. Currently simple sequence repeat (SSR) is one of the markers popularly used to detect plant genetic diversity. Genetic diversity of 96 rice accessions is shown in circular dendrogram (Figure 3). Cluster analysis of 96 sweet potato accessions is showed in Figure 4.

LAPORAN TAHUN 2008

12 10 8 6 4 2 0

TP

NTB-M NTB-DT Ppu-K10 TD-G3 TD-TPB3 TD-K2 Perlakuan

TD-J2 NTB-KA

Gambar III.1. Jumlah kecambah tidak normal kedelai umur 3 HST yang diberi perlakuan invigorasi menggunakan isolat Methylobacterium dibandingkan dengan kontrol (TP). Figure III.1. Number of the abnormal three-day old soybean seedlings after invigoration treatment with Methylobacterium isolates.

While the soybean genetic diversity is shown in Figure 5.

Dalam kegiatan konservasi plasma nutfah, data sidik jari DNA dapat digunakan untuk mengetahui tingkat keragaman dan hubungan kekerabatan aksesi. Informasi ini bermanfaat untuk pembuatan koleksi inti (core collection), menata ulang koleksi agar tidak terjadi duplikasi, dan memberi arah dalam pengumpulan plasma nutfah terutama yang masih belum diprioritaskan dan membantu pemanfaatan sumber daya genetik secara lebih baik melalui seleksi calon tetua pada tahap awal. Saat ini mikrosatelit simple sequence repeat (SSR) adalah penanda yang paling luas digunakan untuk mendeteksi keragaman genetik tanaman. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Molekuler BB-Biogen, rumah kaca BB-Biogen, dan KP Pacet pada TA 2008. Material genetik yang digunakan terdiri dari plasma nutfah tanaman padi, kedelai, dan ubi jalar (masing-masing 96 aksesi), yang merupakan komposisi dari varietas unggul, varietas introduksi, varietas lokal, dan galur harapan (Gambar III.2). Adapun marka yang digunakan untuk ketiga jenis plasma nutfah tersebut terdapat di Tabel III.23.

Plasma Nutfah Padi Hasil analisis terhadap ukuran alel spesifik masing-masing aksesi plasma nutfah padi menunjukkan bahwa total alel yang terdeteksi sebanyak 129 alel dengan ratarata 8 alel per lokus. Kisaran jumlah alel yang terdeteksi dengan 10 marka adalah 726 alel. Di antara alel-alel tersebut terdapat 63 alel (49%) yang merupakan alel-alel yang jarang muncul, yang kemunculannya kurang dari 5%. Jumlah alel terbanyak terdeteksi pada lokus RM11, yaitu sebanyak 27 alel. Sedangkan jumlah alel paling sedikit terdeteksi pada lokus RM144, yaitu sebanyak 7 alel. Nilai PIC (polymorphism information content) yang merupakan refleksi dari nilai frekuensi dan keragaman alel menunjukkan kisaran antara 0,51-0,78 dengan rata-rata sebesar 0,64. Dendrogram sirkuler yang menunjukkan kekerabatan antar aksesi yang diuji dapat dilihat pada Gambar III.3. Plasma Nutfah Ubi Jalar Dari 96 aksesi yang dianalisis dengan sepuluh primer diperoleh sebanyak 46 alel. Pada setiap aksesi, setiap primer menghasilkan sebanyak 2-15 variasi ukuran alel.

31


100 A 90 80 70 60 50 40 28 30 19 22 19 20 1 2 10 0 a b c d e f

Lokasi

89

Kelompok

Tipe

52

46

40

Golongan

27 1

4

g

h

i

3

4

j

k

10 l

m

3

n

o

p

2 q

r

1 s

11 t

a = Sumatera, b = Sulawesi, c = Kalimantan, d = Jawa, e = NTB, f = Lombok, g = Irian, h = Jepang, i = Lokal, j = VUN, k = Introduksi, l = Bulu, m = Cere, n = Non klas, o = Sawah, p = Gogo rancah, q = Gogo, r = Pasang surut, s = Rawa, t = Non klas.

B

Galur

Introduksi

Varietas lokal

VUN

Tidak diketahui

Gambar III.2. Sebaran plasma nutfah padi (A) dan kedelai (B) yang digunakan sebagai bahan sidik jari DNA TA 2008. Figure III.2. Distribution of rice (A) and soybean (B) germplasms used in the DNA finger printing studies in 2008. Tabel III.23. Daftar marka SSR plasma nutfah padi, kedelai, dan ubi jalar yang digunakan dalam penelitian. Table III.23. SSR markers used for DNA finger printing analyses of rice, soybean, and sweet potato accessions. Padi Panel 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2

Label D2 (Hitam) D3 (Hijau) D4 (Biru) D4 (Biru) D2 (Hitam) D2 (Hitam) D3 (Hijau) D3 (Hijau) D4 (Biru) D4 (Biru)

Kedelai Marker RM433 RM55 RM215 RM514 RM5 RM214 RM11 RM144 RM237 RM171

Panel 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3

Label D4 (Biru) D3 (Hijau) D4 (Biru) D2 (Hitam) D4 (Biru) D4 (Biru) D2 (Hitam) D3 (Hijau) D2 (Hitam) D3 (Hijau)

Rendahnya jumlah alel yang terdeteksi akibat rendahnya daya amplifikasi primer sehingga banyak variasi alel dari genotipegenotipe lain yang tidak terdeteksi. Hanya 5 aksesi genotipe ubi jalar yang DNA-nya teramplifikasi oleh ke-10 primer tetapi seba-

32

Ubi jalar Marker

Panel

SATT009 SATT177 SATT294 SATT147 SATT114 SATT414 SATT308 SATT038 SATT242 SATT243

1 1 1 1 2 2 2 3 3 3

Label D4 (Biru) D4 (Biru) D2 (Hitam) D3 (Hijau) D4 (Biru) D2 (Hitam) D3 (Hijau) D4 (Biru) D4 (Biru) -

Marker AsusP16 AsusP68 AsusP3 IB316 IB286 IB318 IB248 IB255F1 AsusP12 IB275

nyak 14 aksesi sama sekali tidak teramplifikasi. Pada setiap aksesi ubi jalar dalam satu lokus ditemukan 2-6 alel. Tingginya jumlah alel yang terdeteksi pada satu genotipe akibat oleh tingginya tingkat ploidi ubi jalar.

LAPORAN TAHUN 2008

Ubi jalar adalah spesies heksaploid (mempunyai 6 set kromosom) sehingga dalam satu lokus dapat ditemukan 2-6 alel. Jumlah alel tersebut menunjukkan heterosigositas dari aksesi yang diamplifikasi. Analisis gerombol yang dilakukan dengan program Power Maker memberikan hasil seperti yang terlihat dalam Gambar III.4. Pada Gambar III.4 terlihat bahwa kelompok A tersusun oleh genotipe yang mempunyai kelengkapan karakter DNA yang lebih baik daripada kelompok B. Pada kelompok A terlihat bahwa genotipe ubi jalar terbagi atas dua kelompok (a.1 dan a.2). Subkelompok a.1 terdiri atas genotipe ubi jalar varietas lokal dari Papua, Sulawesi, Jawa Tengah, dan Jawa Barat. Sedangkan subkelompok a.2 terdiri atas genotipe

lokal yang merupakan koleksi dari Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, dan Sumatera Utara. Genotipe ubi jalar dari Jawa Tengah dan Jawa Barat terdistribusi pada dua subkelompok yang berbeda. Ini menunjukkan bahwa terdapat keragaman alel yang cukup tinggi dari kedua wilayah tersebut. Plasma Nutfah Kedelai Hasil analisis sidik jari DNA kedelai menunjukkan bahwa total alel yang terdeteksi sebanyak 153 alel. Kisaran jumlah alel yang terdeteksi dengan 10 marka adalah 531 alel. Di antara alel-alel tersebut terdapat 35 alel (23%) yang merupakan alel yang jarang muncul, yaitu alel-alel yang kemunculannya kurang dari 5%. Jumlah alel terbanyak terdeteksi pada lokus SATT 009,

Gambar III.3. Dendrogram sirkuler analisis sidik jari DNA 96 aksesi padi tahun 2008. Figure III.3. Circular dendrogram analyses showing the genetic relationship among the 96 rice accessions tested in 2008.

33


Gambar III.4. Dendrogram sirkuler analisis sidik jari DNA 96 aksesi ubi jalar tahun 2008. Figure III.4. Circular dendrogram analyses showing the genetic relationship among the 96 sweet potato accessions tested in 2008.

yaitu sebanyak 31 alel. Sedangkan jumlah alel paling sedikit terdeteksi pada lokus SATT 177 dan SATT 147, yaitu sebanyak 5 alel. Nilai PIC yang merupakan refleksi nilai frekuensi dan keragaman alel menunjukkan kisaran antara 0,4542-0,4745 dengan rata-rata sebesar 0,4594. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat keragaman alel-alel dari aksesi-aksesi plasma nutfah kedelai yang digunakan. Dengan menggunakan program Power Maker, diperoleh hasil pengelompokan aksesi seperti pada Gambar III.5. Pada Gambar III.5 terlihat bahwa tidak ada keterkaitan antara asal aksesi dengan hasil pengelompokan berdasarkan analisis sidik jari DNA kedelai, karena kedelai introduksi, varietas lokal, ataupun galur harapan tersebar hampir merata di seluruh gerombol.

34

Dari dendrogram sirkuler, berdasarkan jarak penggerombolan/panjang garis, terbentuk 4 cluster/gerombol besar. Cluster I beranggotakan 26 aksesi, cluster II beranggotakan tujuh aksesi, cluster III beranggotakan 12 aksesi, dan sisanya 51 aksesi mengelompok di cluster IV. Pada cluster I terdapat lima aksesi kedelai introduksi yang berasal dari Amerika Serikat (2 aksesi), Amerika Latin (1 aksesi), dan Taiwan (2 aksesi), yang ditandai dengan lingkaran berwarna merah. Sedangkan sisanya adalah 12 aksesi yang merupakan galur harapan yang berasal dari wilayah Bogor, Malang, dan Sukamandi dan sembilan aksesi kedelai lokal yang sebagian besar berasal dari Provinsi Jawa Timur. Sedikit berbeda dengan cluster I, pada cluster II seluruhnya adalah galur harapan yang sebagian besar berasal dari Malang.

LAPORAN TAHUN 2008

II III

= kedelai introduksi

I

IV

Gambar III.5. Dendrogram sirkuler hasil analisis sidik jari DNA 96 aksesi kedelai menggunakan 10 marka mikrosatelit. Figure III.5. Circular dendrogram analyses showing the genetic relationship among the 96 soybean accessions using 10 SSR markers in 2008.

Tidak terdapat kedelai introduksi maupun kedelai lokal dalam cluster ini. Pada cluster III yang beranggotakan 12 aksesi, terdapat tiga kedelai lokal yang berasal dari Provinsi Jawa Timur dan Jawa Barat. Sedangkan sisanya adalah galur harapan yang berasal dari Malang dan Bogor. Cluster IV merupakan cluster terbesar dan memiliki kekerabatan cukup jauh dengan ketiga cluster lainnya. Pada cluster ini, kedelai introduksi terbagi ke dalam tiga wilayah. Pada wilayah sebelah kiri terdapat tiga aksesi kedelai introduksi yang berasal dari Taiwan (aksesi No. 34 dan 67) dan Jepang (aksesi No. 90). Di wilayah tengah adalah kedelai introduksi yang berasal dari Taiwan dan Amerika. Sedangkan di wilayah sebelah kanan terdapat dua kedelai introduksi yang berasal dari Taiwan (aksesi No. 66 dan 82). Kedelai lokal pada cluster ini sebanyak sembilan aksesi. Tiga kedelai

lokal yang berasal dari Jawa Timur dengan nomor registrasi B. 3589, B. 3607, dan B. 3609 (No. 27, 29, 30), menggerombol di satu titik. Hal ini mengindikasikan bahwa secara genetik berdasarkan analisis molekuler, ketiga aksesi tersebut memiliki jarak genetik yang cukup dekat. ADAPTASI DAN STABILITAS HASIL GALUR HARAPAN PADI DI BERBAGAI LOKASI Adaptation and Yield Stability Testing of Rice Promising Lines at Different Locations. Bacterial leaf blight (BLB) and blast are two of the main rice diseases in Indonesia and other Asean countries. Curently ICABIOGRAD obtained 32 rice lines developed by anther culture of IR64/Oryza rufipogon crossing, and moleculer marker selection. Two sets of rice lines consisted of 12 rice promising lines (group 1), and 12 rice promising lines (group 2) along with 3 check varieties (Inpari 2, Ciherang, and Cimelati) were tested at two locations (Pusakanagara and Bali) in 2008. Among the 12 lines of group 1 at Pusakanagara, the highest

35


yield was shown by line BP2294-19E-1-1 (7,515 t/ha), followed by BIO-110-BC-P114 (7,375 t/ha), BP1932-3E-7-2-1 (7,386 t/ha), and BP3688E-382 (7,386 t/ha). In Bali, 5 advanced lines showing grain yield higher than the check varieties. The lines namely BIO531E-KN-15-2-0-LR-B378-2 (6,24 t/ha), OBS1720/PSJ (6,0 t/), IPB2-IPB98F-5-1-1 (5,91 t/h), BP3692-2E-8-2 (5,87 t/ha), and BP2294-19E-1-1 (5,77 t/ha) demonstrated higher yield and showed more yield stability at both locations (Pusakanagara and Bali) compared to other lines. Most of the 12 lines of group 2 tested at Pusakanagara and Bali demonstrated yields that were not significantly different from all check varieties. However, BIO8-AC-BLB-05 and BP3300-2C-2 lines, tested at Pusakanagara, showed higher yield than the check varieties (Inpari 2 and Cimelati).

Produktivitas padi yang masih relatif rendah dan beragam akibat serangan hama dan penyakit. Hawar daun bakteri yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) merupakan salah satu penyakit utama padi sawah di Indonesia dan beberapa negara di Asia. Di samping HDB, penyakit blas yang disebabkan oleh cendawan P. oryzae merupakan penyakit penting pada padi. Penyakit blas yang semula merupakan masalah padi gogo, sekarang sudah banyak menyerang padi sawah. BB-Biogen telah melakukan perakitan varietas padi melalui kultur antera dari persilangan IR64 x Oryza rufipogon dan persilangan lainnya serta melakukan secara molekuler. Saat ini telah dihasilkan 32 galur harapan padi. Dua set galur padi sawah yang masing-masing set terdiri dari 11 galur yang mempunyai ketahanan terhadap wereng coklat (WCK) dan HDB, selain itu di antaranya ada yang tahan blas (Bio-110BC-Pir4), berumur genjah (B10531E-KN-15-2-0-LR-B378-2 dan OBS 1720/PSJ). Selain itu, juga terdapat satu set

36

galur padi gogo yang terdiri atas 10 galur tahan blas. Uji daya hasil merupakan tahapan seleksi dalam program pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul baru. Sebanyak 12 galur padi sawah (set 1), dan 12 galur lainnya (set 2) bersama dua varietas pembanding (Inpari2 dan Ciherang) telah diuji daya hasilnya di Pusakanagara dan Bali pada TA 2008. Di Pusakanagara, di antara ke-12 galur yang diuji, hasil tertinggi dicapai oleh galur BP2294-19E-1-1 (7,515 t/ha), diikuti oleh BIO-110-BC-P114 (7,375 t/ha), BP1932-3E-72-1 (7,386 t/ha), dan BP3688E-38-2 (7,386 t/ha). Di Bali, dtemukan lima galur yang memiliki hasil gabah lebih tinggi dari kedua varietas pembanding, yaitu BIO531EKN-15-2-0-LR-B378-2 (6,24 t/ha), OBS1720/ PSJ (6,0 t/ha), IPB2-IPB98-F-5-1-1 (5,91 t/h), BP3692-2E-8-2 (5,87 t/ha), dan BP2294-19E1-1 (5,77 t/ha). Galur BP2294-19E-1-1 memiliki hasil yang cukup stabil, yaitu paling tinggi di Pusakanagara dan relatif lebih tinggi di Bali (Tabel III.24). Galur harapan set 2 (Tabel III.25) yang diuji di Pusakanagara dan Bali pada TA 2008 secara umum memberikan hasil gbah yang relatif tidak berbeda dengan ketiga varietas pembanding (Ciherang, Inpari2, dan Cimelati). Di Pusakanagara galur BIO8-AC-BLB-05 dan BP3300-2C-2 menghasilkan gabah sedikit lebih rendah dari Ciherang, namun lebih tinggi dari Inpari2 dan Cimelati.

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.24. Daya hasil padi sawah set 1 dari uji multilokasi di Pusakanagara dan Bali TA 2008. Table III.24. Lowland rice yield of group 1 obtained from multilocation trial at Pusakanagara and Bali in 2008. No.

Galur

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

BP3688E-38-2 BP3692-2E-8-2 OBS1720/PSJ BIO531E-KN-15-2-0-LR-B378-2 BP1932-3E-7-2-1 BP2294-19E-1-1 BIO-110-BC-P114 IOB-1-PB97-F-13-V-1 IPB-4-IPB102-F-53-3 IPB2-IPB98-F-5-1-1 IPB5-IPB102-F-90-1 Gilirang Inpari2 Ciherang

Pusakanagara (t/ha)

Bali (t/ha)

7,386 6,478 6,260 7,111 7,386 7,515 7,357 6,108 5,263 6,078 6,654 6,417 7,192 7,137

5,18 5,87 6,00 6,24 5,45 5,77 4,87 4,84 5,30 5,94 5,50 5,35 5,54 5,45

Tabel III.25. Daya hasil padi sawah set 2 dari uji multilokasi di Pusakanagara dan Bali TA 2008. Table III.25. Lowland rice yield of group 2 obtained from multilocation trial at Pusakanagara and Bali in 2008. No.

Galur

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

IPB3 (IPB102-F-2-1) BIO-1-AC-BLB/BLAS-05 B10531E-KN-14-3-0-LR-B376-1 OBS1735/PSJ BP11252-2-PN-12-2-2-2-1-7-MR-6 BIO-8-AC-BLB-05 OBS1740/PSJ IPB6 (IPB102-F-91-2) BP3300-2C-2 OBS1739/PSJ B10531E-KN-14-1-0-LR-B375-12 Ciherang Inpari2 Cimelati

BIOPROSPEKSI SENYAWA BIOAKTIF UNTUK PENGENDALIAN HAMA PENGGEREK JAGUNG, OSTRINIA FURNACALIS GUENEE Bioprospective of Bioactive Compound To Control Corn Stemborer (Ostrinia furnacalis Guenee). Corn stemborer O. furnacalis Guenee (Lepidoptera; Crambidae) is one of the main insect pests of corn. The insect attacts maize both at vegetative and generative growth phases. The attack during generative phase will

Pusakanagara (t/ha)

Bali (t/ha)

6,163 6,472 6,337 6,442 6,343 6,876 6,444 5,384 6,747 6,838 5,856 6,954 6,459 6,478

5,34 5,00 5,01 4,88 5,45 5,12 5,15 4,63 5,00 5,29 5,25 5,55 5,42 5,76

decrease yield 20-80%. One promising way to control the pest is by using sex pheromone. In this study sex pheromone trap was developed to control corn stemborer. Studies were conducted at two locations, Bogor and Bandung using a randomized block design with three replications. Treatments consisted of 8 types of insect trapping system. Results of this study showed that the most appropriate pheromone trap to be used for controlling the maize corn borer is the Ostri trap with water containing synthetic sex pheromone Z-12 tetradecenyl acetate and E-12-

37


mempengaruhi serangga sejenis untuk memberikan respon fisiologi tertentu. Feromon yang dihasilkan oleh ngengat betina untuk menarik ngengat jantan diberi istilah feromon seks.

tetradecenyl acetate (65:35) with the quantity of 500 ug/septa rubber. The pheromone trap significantly decreased the corn stemborer. By applying a number of 6 traps per ha the trap was able to decrease the stemborer attack from 1921% to only 0.6-0.4%.

Penggerek batang Ostrinia furnacalis Guenee (Lepidoptera; Crambidae) merupakan salah satu hama utama yang menyerang tanaman jagung. Hama ini menyerang tanaman jagung pada fase vegetatif maupun generatif. Serangan hama O. furnacalis pada tanaman fase generatif terjadi saat periode pembentukan tongkol, sehingga menyebabkan tanaman gagal menghasilkan biji dan dapat menurunkan produksi jagung 20-80%. Penggunaan perangkap feromon seks secara intensif telah dikembangkan untuk mengendalikan serangga hama penggerek batang jagung.

Ketertarikan Penggerek Jagung terhadap Alat Perangkap Berferomon Dari hasil uji berbagai tipe alat perangkap, di Cimaung, Bandung, yaitu perangkap-Ostri + air (A), stoples plastik + air (B), perangkap-Ostri + lem (C), stoples plastik + lem (D), botol aqua + air (E), botol aqua + lem (F), sticky trap NL (G), dan Takeda trap (H) menunjukkan bahwa perangkap-Ostri dengan air (A) memberikan hasil tangkapan yang paling banyak dan berbeda nyata dibandingkan dengan jumlah tangkapan pada tipe perangkap lainnya. Jumlah serangga yang dapat tertangkap mencapai 432 ekor selama percobaan, sedangkan pada tipe perangkap lain, yaitu B, C, D, E, F, G, dan H secara berurutan adalah 176, 217, 112, 127, 38, 49, dan 7 (Gambar III.6). Total jumlah serangga yang

Jumlah jantan tertangkap

Feromon serangga merupakan senyawa kimia yang disekresikan oleh sel-sel kelenjar epidermal yang tersebar di bawah lapisan kutikula atau terhimpun pada areal tertentu. Sekresi feromon serangga dapat

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

432

217 176 112

A

B

C

D

127

E

38

49

F

G

7 H

Tipe perangkap Gambar III.6. Jumlah serangga jantan tertangkap pada berbagai tipe alat perangkap yang diumpan feromon seks sintetik penggerek jagung, Ostrinia furnacalis di Bandung TA 2008. Figure III.6. The number of corn borer (O. furnacalis) male insects caught by various types of synthetic pheromone evaluated in the field. Bandung, 2008.

38

LAPORAN TAHUN 2008

tertangkap pada adalah 1.158 ekor.

percobaan

tersebut

Pada hasil uji yang dilakukan di Bogor, berbagai tipe alat perangkap memberikan hasil yang berbeda dibandingkan yang dilakukan di Bandung. Jumlah serangga yang tertangkap terbanyak ditemukan pada tipe alat perangkap stoples + lem (D), yaitu sebanyak 167 ekor selama percobaan. Sedangkan tipe perangkap lainnya, yaitu A, B, C, E, F, G, dan H hanya diperoleh masingmasing 60, 71, 127, 145, 103, 131, dan 10 ekor (Gambar III.7). Total jumlah serangga yang tertangkap mencapai 724 ekor.


Dari hasil kedua percobaan tersebut, terlihat bahwa hasil tangkapan beberapa tipe alat perangkap berferomon di Bandung dan di Bogor memberikan hasil yang berbeda pada alat perangkap yang terbaik. Mungkin hal ini dipengaruhi oleh sebaran populasi alami di lapang. Di Bogor, pertanaman jagung secara luas sulit ditemukan di lapang (sporadik) sehingga menyebabkan penyebaran serangga relatif tidak merata. Berbeda dengan di Bandung, perta180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

naman jagung tersebar merata sehingga populasi serangga juga relatif sama. Karena feromon terbawa angin dan serangga jantan akan merunut arah datangnya sumber feromon, maka penyebaran serangga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi daya tangkap perangkap berferomon. Selain itu dilihat dari jumlah serangga yang tertangkap, terlihat bahwa populasi serangga di Bogor relatif rendah dibandingkan dengan di Bandung (Gambar III.6 dan Gambar III.7). Pada awal pemasangan perangkap jumlah tangkapan di Bogor cukup tinggi namun menurun drastis pada pengamatan berikutnya (Gambar III.8), sedangkan di Bandung relatif stabil sampai akhir pengamatan (Gambar III.9). Pada Gambar III.6 juga terlihat, fluktuasi tangkapan pada perlakuan perangkap-Ostri berair (A) dan perangkap stoples berair (C) lebih tinggi dibandingkan dengan perangkap lainnya. Ada kecenderungan, diawal pemasangan, perangkap dengan menggunakan lem juga dapat menangkap serangga dewasa cukup banyak namun kemudian menurun. Hal ini diduga karena serangga yang telah tertang-

167 145

131

127 103 60

71

10 A

B

C

D E Tipe perangkap

F

G

H

Gambar III.7. Jumlah serangga jantan tertangkap pada berbagai tipe alat perangkap yang diumpan feromon seks sintetik penggerek jagung, Ostrinia furnacalis di Bogor TA 2008. Figure III.7. The number of corn borer (O. furnacalis) male insects caught by various types of synthetic pheromone evaluated in the field. Bogor, 2008.

39


90 A


80

B

C

D

E

F

G

H

70 60 50 40 30 20

0

2

1

3

4

5 6 7 Pengamatan ke-

8

9

10

11

Gambar III.8. Fluktuasi tangkapan serangga dengan berbagai jenis perangkap berferomon pada tanaman jagung di Bogor TA 2008. Figure III.8. Fluctuations of insects caught by various types of of synthetic pheromone traps evaluated in the field. Bogor, 2008.

Jumlah Jantan Tertangkap

60

A

B

C

D

E

F

G

H

9

10

50 40 30 20 10 0

1

2

3

4

5 6 7 8 Pengamatan ke-

11

12

Gambar III.9. Fluktuasi tangkapan serangga dengan berbagai jenis perangkap berferomon pada tanaman jagung, di Bandung TA 2008. Figure III.9. Fluctuations of insects caught by various types of of synthetic pheromone traps evaluated in the field. Bandung, 2008.

kap mengalami pembusukan pada alat perangkap, sehingga mengurangi ketertarikan serangga jantan untuk datang. Tampaknya tipe alat perangkap yang paling baik untuk menangkap serangga penggerek jagung adalah model perangkap-Ostri dengan air yang dilengkapi dengan feromon seks

40

sintetik Z-12 tetradecenyl acetate dan E-12tetradecenyl acetate dengan nisbah 65 : 35 dan kuantitas 500 ug/karet septa.

LAPORAN TAHUN 2008

Uji Perangkap Berferomon Terseleksi untuk Mengendalikan Penggerek Batang Jagung Ostrinia furnacalis Guenee Pengujian perangkap berferomon terseleksi dilakukan di Bogor dan Bandung. Persiapan perangkap berferomon sama seperti pada pengujian tahap pertama namun jenis perangkap yang dipakai adalah perangkap yang paling efektif dari hasil tahap pertama. Nisbah formulasi komponen aktif antara (Z)-12-tetradecenyl acetate : (E)-12tetradecenyl acetate adalah 65 : 35 dengan kuantitas 500 ug karet septa. Perangkap berferomon sebanyak enam atau 12 perangkap per hektar ditempatkan pada pertanaman jagung secara acak dengan jarak antar perangkap 15 m dan diletakkan pada ketinggian 60 cm di atas permukaan tanah. Percobaan diulang tiga kali dengan serial waktu sebagai ulangan. Sebagai pembanding adalah pertanaman dengan tanpa pemasangan perangkap 160

berferomon. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah tanaman terserang dan jumlah serangga dewasa O. furnacalis yang masuk ke dalam perangkap setiap 7 hari selama penelitian. Jumlah tanaman terserang dianalisis secara statistik dengan uji X2. Hasil percobaan pemakaian perangkap berferomon di lapang baik di Bandung maupun Bogor dapat dilihat pada Gambar III.10 dan Gambar III.11. Pemasangan perangkap di Bandung dengan jumlah 12 perangkap memberikan jumlah tangkapan kupu yang lebih banyak (142 ekor) dibandingkan pada perlakuan 6 perangkap (78 ekor), hal serupa juga terjadi di Bogor. Jumlah serangga dewasa yang tertangkap akan memberikan pengaruh terhadap penurunan populasi serangga penggerek jagung yang ada di areal tersebut. Dilihat dari hasil tangkapan pada tiap pengamatan, terjadi dua kali puncak populasi, yaitu pada pengamatan ke-3-5 dan pada pengamatan ke-15-17, puncak populasi kedua kira-kira 6 perangkap 12 perangkap

140

Jumlah jantan

120 100 80 60 40 20 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Pengamatan ke-

Gambar III.10. Hasil tangkapan perangkap berferomon pada pertanaman yang dipasang perangkap di Bandung TA 2008. Figure III.10. Number of Insects caught by various types of pheromon traps in corn field. Bandung, 2008.

41


100 6 perangkap

90

12 perangkap

jumlah tangkapan

80 70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Pegnamatan ke-

Gambar III.11. Hasil tangkapan perangkap berferomon pada pertanaman yang dipasang perangkap di Bogor TA 2008. Figure III.11. Number of insects caught by various types of pheromon traps in corn field. Bogor, 2008.

sebulan setelah puncak populasi pertama (Gambar III.10). Ini sangat mungkin terkait dengan siklus hidup penggerek yang hampir 30 hari. Namun demikian, puncak populasi serangga kedua lebih rendah dibandingkan puncak populasi serangga pertama, yang menunjukkan terjadi penurunan jumlah populasi serangga pada generasi berikutnya. Demikian juga di Bogor, puncak tangkapan pertama terjadi pada pengamatan ke-3-4 dan puncak tangkapan kedua terjadi pada pengamatan ke-16-17 (Gambar III.11). Jumlah serangga dewasa yang tertangkap pada puncak kedua juga sedikit mengalami penurunan. Pada saatsaat akhir pengamatan, jumlah serangga yang tertangkap juga mengalami penurunan yang sangat nyata dibandingkan saatsaat awal pemasangan alat perangkap, yaitu dari 142 ekor menjadi 34 ekor. Pengaruh pemasangan alat perangkap berferomon pada pertanaman jagung ter-

42

hadap jumlah tanaman terserang di Bandung dapat dilihat pada Gambar III.12. Pada pengamatan pertama, jumlah tanaman terserang pada petakan yang tidak dipasang alat perangkap mencapai 8,4%, sedangkan pada petakan yang dipasang alat perangkap tidak terjadi serangan. Fenomena ini terjadi sampai pada minggu ke-4, pada minggu ke-5 serangan mulai terjadi pada perlakuan dengan enam alat perangkap tetapi tidak pada perlakuan 12 perangkap, pada kontrol tanaman terserang mencapai 19,6%. Pada akhir penelitian, yaitu di minggu ke-8, tanaman terserang pada kontrol mencapai 21,0% sedangkan pada petak dengan enam perangkap hanya 0,6% dan pada petak yang dipasangi 12 perangkap tidak terjadi serangan. Pengaruh pemasangan alat perangkap berferomon pada pertanaman jagung terhadap jumlah tanaman terserang di Bogor dapat dilihat pada Gambar III.13. Pada

LAPORAN TAHUN 2008

Tanaman terserang (%)

25 Control 6-traps 12-traps

20 15 10

19,6

20,4

20,8

21,0

17,6 13,2

9,6

8,4

5 0

0

0

0

I

II

III

0

0,4

0,4

IV V VI Pengamatan minggu ke-

0,4

0,6

VII

VIII

Tanaman terserang (%)

Gambar III.12. Persentase tanaman terserang di Bandung TA 2008. Figure III.12. Percentage of corn plants attacked by O. furnacalis. Bandung, 2008. 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

17,2 Control 6-traps 12-traps

18,8

19,0

11,0 7,4 4,8

4,0 1,8

0,4

0 I

II

III

IV V VI Pengamatan minggu ke-

VII

VIII

Gambar III.13. Persentase tanaman terserang di Bogor TA 2008. Figure III.13. Percentage of corn plants attacked by O. furnacalis. Bogor, 2008.

pengamatan pertama, jumlah tanaman terserang pada petakan yang tidak dipasang alat perangkap mencapai 1,8%, sedangkan pada petakan yang dipasang alat perangkap tidak terjadi serangan sampai pada minggu ke-7. Baru pada minggu ke-8 serangan mulai terjadi pada perlakuan dengan enam alat perangkap, yaitu 0,4%, tetapi tidak terjadi pada perlakuan 12 perangkap. Saat itu pada kontrol tanaman terserang mencapai 19,0%.

Dari kedua percobaan tersebut, pemasangan alat perangkap berferomon mampu menurunkan tingkat serangan penggerek jagung. Pada kondisi tersebut, jumlah perangkap yang dipasang cukup enam perangkap. Penggunaan enam perangkap per hektar sudah cukup nyata menurunkan tingkat serangan penggerek jagung sampai 0,4% di Bogor dan 0,6% di Bandung, sedangkan pada kontrol tingkat serangan mencapai 19% (di Bogor) dan 21% (di Bandung).

43


PROGRAM REKAYASA DAN PEMANFAATAN TEKNIK BIOLOGI MOLEKULER DAN REKAYASA GENETIK UNTUK PERBAIKAN TANAMAN DAN TERNAK PENCARIAN ALEL-ALEL BARU GEN-GEN PENTING UNTUK KETAHANAN BLAS PADA PADI Allele Mining for Rice Blast Resistance Genes. The abundance of novel genetic variation existing in rice germplasm collections is the foundation for variety improvement in rice breeding program. Nevertheless, studies on genetic diversity of the Indonesian rice germplasm using molecular markers are still poorly explored. Recent advances in utilizing of simple sequence repeat (SSR) in quantitative trait loci (QTL) mapping and whole rice genome sequences gave positive support on genetic diversity of rice germplasm research. QTL methods can discover the alleles but the alleles are often hiding and they can only be uncovered by certain molecular techniques. Based on the advance method we developed the research to discover new alleles of rice blast resistance loci that can be used for rice improvement. In the fiscal year of 2008, an allele mining study was conducted for blast resistance gene, Pir/Pi9. The objectives of the study were to identify the genetic diversity of the rice germplasm and conduct association mapping approach for Pir/Pi9 using the selected germplasms representing clusters of genetic diversity. Two steps of research were conducted. The first step was population structure determination of 80 Indonesian local rice genotypes, and the second step was association mapping studies of rice blast resistance genes using single nucleotide (SNP) markers. Population structure studies demonstrated that the 80 rice gemplasm tested could be classified into two groups of alleles (alleles group within the Pir7 gene dan those within the group of Pir4 gene). The group of Pir7 gene consisted of germplasms belong to subspecies Indica. The group of Pir4, on the othe hand, consisted of rice germplasms belong to the subspecies Tropical Japonica (Javanica). Association analyses showed that rice variety IR54, owned the Pir7 allele variation,

44

while Indonesian local variety Sibau demonstrated the Pir4 allele variation. The two accessions together with Hawara Bunar also demonstrated the Pi9 allele variation.

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 yang bertujuan melakukan klasterisasi struktur populasi keragaman 96 plasma nutfah padi untuk sifat toleran patogen blas. Penelitian didahului dengan penentuan struktur populasi plasma nutfah padi lokal Indonesia melalui studi keragaman genetik. Kegiatan selanjutnya adalah melakukan studi association mapping untuk gen ketahanan terhadap blas dengan menggunakan subset plasma nutfah, setelah memperhitungkan struktur populasi yang ada. Hasil yang diperoleh dari 80 nomor aksesi yang digunakan sebagai materi genetik penelitian menunjukkan bahwa aksesi plasma nutfah yang diuji dapat dikelompokkan menjadi kelompok alel Pir7 dan Pir4. Kelompok Pir7 adalah kelompok aksesi plasma nutfah yang tergolong subspesies Indica, sedangkan kelompok Pir4 adalah kelompok aksesi plasma nutfah yang tergolong subspesies Tropical Japo-

LAPORAN TAHUN 2008

nica. Pir7 dan Pir4 adalah gen ketahanan terhadap patogen blas yang keduanya terdapat di kromosom 2 dan terdeteksi pada populasi persilangan antara IR64 dan spesies padi liar Oryza rufipogon. Pir7 adalah gen ketahanan blas yang berasal dari introgresi IR64 sedangkan gen Pir4 berasal dari introgresi O. rufipogon. Hasil analisis LD gen Pir menggunakan 80 aksesi plasma nutfah dibandingkan dengan peta gen Pir menggunakan populasi persilangan menunjukkan adanya perpanjangan fragmen LD. Hasil analisis gabungan antara data Pir-SNP genotyping dan phenotyping disajikan pada Tabel III.26.

Hasil pencarian variasi alel gen Pi9 berdasarkan analisis sequencing pada beberapa aksesi plasma nutfah terpilih menunjukkan bahwa gen Pi9 berukuran 76 kb yang terdiri dari tujuh gen putatif. Peta fisik dari gen pertama terdapat pada posisi 10,489-12,966 bp dari kromosom 6. Enam gen berikutnya (Nbs1-Pi9 sampai dengan Nbs6-Pi9) memanjang hingga mencapai 68,550-76,272 bp dari kromosom 6 (Gambar III.14). Berdasarkan hasil tersebut, maka penelitian ini menggunakan marka NBS2-Pi9 (33,725-42,313 bp) untuk analisis sekuen pada beberapa aksesi (subsample) plasma nutfah padi lokal Indonesia. Produk PCR yang diperoleh selanjutnya disekuen untuk melihat variasi

Tabel III.26. Hasil uji gabungan (association test) untuk alel gen Pir4 dan Pir7. Table III.26. Association test results for alleles derived from Pir4 and Pir7 genes. Gen

Varietas

P value

Sifat

Pir7 Pir4

IR54 Sibau

0,009 0,0065

Tahan terhadap ras 033 dan, blas daun di lapang Tahan terhadap ras 033, ras 173 dan blas, daun di lapang TS

A

IR

IR

TS

GACCG TGTCAC.....GTGACA GACCG 76272 bp

0 bp Nbs 1-Pi9

Nbs 3-Pi9

Nbs 2-Pi9

Nbs 4-Pi9

Nbs 5-Pi9

Nbs 6-Pi9 Solo LTR

14379-19405 bp

27078-32430 bp

33725-42313 bp

46286-52025 bp

58096-65172 bp

68550-76272 bp

B 45 kb, in Prtac8-45 kb (I) and (II) pNBS3 (14,6 kb) 10 kb, in pNBS1-1

24,7 kb, in pNBS5 12,5 kb, in pNBS4

13,5 kb, pNBS2

6,9 kb, in pNBS1-2

Gambar III.14. Struktur gen Pi9 yang berukuran 76 kb yang terdapat pada kromosom 6 (A) dan Bacterial Artificial Chromomosome (BAC) untuk konstruksi bagian-bagian gen Pi9 (B). Figure III.14. Pi9 gene structure covering a 76-kb DNA sequences on chromosome 6 and the physical map of the Pi9 gene.

45


basa nukleotida pada aksesi terpilih tersebut menggunakan primer untuk gen Pi9. Hasil analisis sekuen menunjukkan adanya variasi pada posisi basa 305-355 dari total 800 basa yang disekuen. Variasi tersebut terdiri atas insersi, delesi, dan variasi basa nukleotida. Untuk memperoleh aksesi plasma nutfah yang mengandung alel gen Pi9, maka dilakukan uji gabungan antara data sekuen dengan data fenotipe. Hasil analisis disajikan pada Tabel III.27. PEMETAAN GENETIK MARKA SSR PADA KROMOSOM B1, C1, L, DAN N SERTA UJI TOLERANSI FAMILI F2 : 4 DARI POPULASI B3462 X B3293 TERHADAP KERACUNAN ALUMINIUM Toward Molecular Marker Development for Aluminum-Toxicity Tolerance QTL in Soybean. Aluminum toxicity is one of the main constraints for soybean cultivation in acid soils. The ultimate objective of this study was to obtain SSR markers for QTL controlling aluminum toxicity tolerance in soybean. The objectives of the 2008 fiscal year projects were to: (1) genotype the F2 population using SSR markers and to place the markers in the genetic map using an F2 population B3462 X B3293; and (2) phenotype the F2:4 family in a field condition of Taman Bogo, Lampung acid soils. Segregation of 60 SSR markers was obtained using the F2 population B3462 x B3293. The markers were generally segregated in a 1 : 2 : 1 ratio (A : H : B) indicating that almost all the markers segregated as a Mendelian inheritance of a single locus segregation ratio. The markers were mapped in four soybean chromosomes (B1, C1, L, and N) with a total genetic map covered by the markers was 423.8 cM. The phenotypic performance of the F2:4 families showed a wide

transgressiveness on several agronomic traits. The phenotyping of 200 F2:4 families in Taman Bogo acid soils indicated normal distributions on several characters such as plant height, branch number, pod number, and seed yield per plant suggesting that the aluminum-toxicity tolerance QTL in soybean is most likely controlled by more than two genes. The genotypic and phenotypic data obtained from this study will be used in a QTL analysis for detection of the Al-toxicity tolerance loci in 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 empat kromosom kedelai menggunakan populasi B3462 x B3293 dan menguji keragaan famili F2:4 dari populasi tersebut di lahan masam Taman Bogo, Lampung. 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.

Tabel III.27. Hasil analisis gabungan antara data sekuen gen Pi9 dengan data fenotipe. Table III.27. Combined analysis results of the Pi9 gene sequence and phenotypic data. Plasma nutfah

Trait

P value

IR54, Sibau Hawarabunar, IR54

Tahan ras 041, 033, 073,133, dan 173 Tahan blas daun dan blas leher pada pengujian di lapang

0,0059 1.18E-15

46

LAPORAN TAHUN 2008

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 beberapa marka di kromosom C1 dan L yang tidak bersegregasi 1 : 2 : 1 (Tabel III.28). Marka-marka tersebut telah dipetakan pada empat kromosom kedelai (B1, C1, L, dan N) dengan total jarak genetik 423,8 cM (Gambar III.15). Hal ini melengkapi hasil penelitian tahun 2007 yang telah memetakan marka SSR pada empat kromosom lainnya (A2, F, G, dan J) sehingga secara keseluruhan, pada tahun ini delapan kromosom kedelai telah selesai dipetakan secara genetik menggunakan marka SSR berdasarkan populasi F2 B3462 x B3293. Pengujian keragaan fenotipe dilakukan di Taman Bogo, Lampung (pH 4,12, kejenuhan Al 73,38%), menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan dua ulangan. Hasil penelitian phenotyping pada kondisi lapang tanah masam Taman Bogo, Lampung menunjukkan distribusi normal terhadap karakter tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah polong, dan hasil biji per tanaman (Gambar III.16). Hal ini mengindikasikan bahwa karakter toleransi tanaman kedelai terhadap keracunan Al di Taman Bogo dikendalikan oleh lebih dari dua gen. Hasil penelitian ini melengkapi data keragaan fenotipe dari 200 famili F2:4 populasi B3462 x B3293 pada kondisi lapang tanah masam Jasinga, Jawa barat (pH 4,3, kejenuhan Al 52,54%) yang telah diperoleh pada penelitian 2007.

MARKA MOLEKULER UNTUK IDENTIFIKASI GEN PEMULIH KESUBURAN Rf1 Molecular Marker Development for Identification of the Hybrid Rice Restorer Gene Rf1. Molecular marker development for identifying Rf1 gene is part of the research program on the use of molecular techniques in hybrid rice improvement. Markers developed were functional markers that are designed from full length sequence of gene Rf1. In the previous study a primer-pair RMY-1a-Rf1-F and RMY-4aRf1-R demonstrated polymorphism between IR24 and Koshihikari. In 2008 the Rf1 genederived primers were validated using CAPs (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) analysis using primer M45461 dan Taq1 enzim. Recombination analysis was conducted by applying the M45461-derived markers in the F2 population of IR24 x Koshihikari. Validation result showed that the banding patterns were distinct between the parental line IR24 and Koshihikari and the heterozygos F2 plants showed both bands of the specific CAPS suggesting that the identified markers could be the best candidate for the Rf1 gene.

Pada tanaman padi, terdapat berbagai jenis sistem mandul jantan steril sitoplasmik (CMS). Salah satu di antaranya diperoleh dari kombinasi sitoplasma Chinsurah Boro II dengan genom inti Taichung 65. CMS tersebut disebut tipe boro (bo-cms atau BT-type). Pada galur mandul jantan tipe ini, kesuburan polen dapat dipulihkan secara gametofit oleh satu gen inti yang dominan, yaitu gen Rf1 yang terletak di kromosom 10. Kemampuan untuk mengidentifikasi gen restorasi (gen Rf) dengan marka molekuler saat tanaman masih pada tahap bibit akan menghemat waktu, tenaga, dan biaya dalam mengidentifikasi galur pemulih kesuburan homozigos sebagai salah satu tetua padi hibrida.

47


Tabel III.28. Segregasi marka SSR pada progeni populasi F2 B3462 x B3293 pada kromosom B1, C1, L, dan N. Tabel III.28. Segregation of the SSR markers on the progeny of B3462 x B3293 F2 population on four soybean chromosomes B1, C1, L, and N. Marka SSR

Kromosom

Segregasi

χ2a

Satt_359 Sat_270 Satt_453 Sat_247 Satt_665 Satt_415 Sat_149 Sat_272 Satt_565 AI794821 Sat_085 Satt_578 Sat_207 Sat_140 Satt180 BE80308 Sat_235 Satt524 Satt690 Satt338 SOYGPATR Satt190 Satt646 Sat_367 Satt294 Satt_182 Satt_232 Satt238 Satt_076 Sat_134 Sat_286 Satt229 Sat_301 Satt462 Sat_187 Satt373 Sat_195 Satt_387 Satt125 Satt_152 Satt237 Satt530 Satt549 Sat_084

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 L L L L L L L L L L L L N N N N N N N

21A : 46H : 27B 27A : 43H : 24B 22A : 46H : 25B 24A : 45H : 25B 24A : 42H : 26B 22A : 42H : 30B 30A : 42H : 24A 25A : 47H : 22B 24A : 41H : 27B 27A : 42H : 25B 22A : 50H : 22B 29A : 45H : 20B 21A : 53H : 20B 20A : 44H : 27B 26A : 48H : 20B 23A : 45H : 24B 21A : 47H : 22B 30A : 40H : 24A 24A : 41H : 19B 31A : 40H : 21B 12A : 29H : 21B 25A : 47H : 22B 27A : 45H : 22B 25A : 40H : 29B 19A : 45H : 20B 27A : 41H : 22B 23A : 43H : 19B 28A : 42H : 17B 24A : 44H : 26B 27A : 46H : 21B 19A : 48H : 24B 21A : 47H : 24B 21A : 53H : 20B 23A : 44H : 26B 26A : 48H : 20B 20A : 49H : 25B 26A : 48H : 20B 28A : 46H : 21B 21A : 48H : 24B 28A : 46H : 19B 22A : 45H : 27B 27A : 43H : 18B 28A : 45H : 21B 26A : 46H : 20B

0,81 0,87 0,24 0,21 0,81 2,42 2,33 0,21 1,28 1,06 0,29 0,88 1,56 1,17 0,81 0,15 0,37 2,84* 1,64 3,69* 2,87* 0,21 0,72 2,43 1,55 1,27 0,39 2,88* 0,43 0,83 1,28 0,65 1,56 0,23 0,81 0,72 0,56 1,41 0,32 1,76 0,72 2,15 1,23 0,56

a

Hipotesis awal dari uji ini bahwa populasi bersegregasi 1 : 2 : 1 (A : H : B), A = alel berasal dari tetua pertama (B3462); B = alel berasal dari tetua kedua (B3293); H = alel berasal dari kedua tetua. *Marka SSR tidak bersegregasi 1 : 2 : 1.

.

48

LAPORAN TAHUN 2008

B1 Marka Satt197 Sat_247 Sat_149 Satt415 Satt665 Satt359 Satt453 Sat_272 Sat_270

C1 Jarak genetik 3,4 cM 4,5 cM 28,2 cM 13,6 cM 6,3 cM 11,7 cM 66,8 cM 33,2 cM 33,2 cM

Marka Satt565 Sat690 SOYGPATR Sat_140 Satt578 Satt646 Satt190 Sat_085 Sat294 Sat_207 Sat_235 Satt524 AI794821 Satt180

L Jarak genetik

Marka

5,5 cM 14,2 cM 36,4 cM 13,5 cM 22,8 cM 5,3 cM 2,9 cM 4,2 cM 2,1 cM 9,4 cM 7,7 cM 26,6 cM 3,3 cM 5,8 cM 159,7 cM

Satt232 Sat_301 Satt182 Satt238 Sat_134 Sat_195 Sat_187 Sat1462 Satt076 Sat_286 Satt229 Satt373

N Jarak genetik 2,8 cM 4,2 cM 6,1 cM 9,6 cM 3,9 cM 1,4 cM 12,5 cM 19,8 cM 27,2 cM 7,7 cM 13,6 cM

Marka Satt152 Satt530 Sat_084 Satt125 Satt387 Satt549 Satt237

Jarak genetik 11,2 cM 3,3 cM 4,4 cM 13,1 cM 17,8 cM 4,5 cM 55,3 cM

108,8 cM

80 70

80

60 50 40 30

60 Frekuensi

Frekuensi

Gambar III.15. Peta genetik marka SSR pada empat kromosom kedelai (B1, C1, L, dan N) berdasarkan populasi F2 B3462 X B3293. Figure III.15. Genetic map of SSR markers on four soybean chromosomes (B1, C1, L, dan N) based on an F2 population B3462 X B3293.

20 10 0

20 0 20-25

26-30 31-35 Tinggi tanaman (cm)

36-40

1,5-2,0 2,1-2,6 2,7-3,2 3,2-3,7 3,8-4,3 4,4-4,9 Jumlah cabang/tanaman

90

100

75

80

60

Frekuensi

Frekuensi

40

45 30

60 40 20

15 0

0 0,1-1,5

1,6-3,0 3,1-4,5 4,6-6,0 6,1-7,5 Hasil biji/tanaman (g)

10-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 Jumlah polong/tanaman

Gambar III.16. Keragaan fenotipe 200 famili populasi B3462 x B3293 pada kondisi lapang tanah masam Taman Bogo, Lampung. Figure III.16. Phenotypic performance of 200 F2:4 families of B3462 x B3293 population at acid soils .Taman Bogo Experimental Station, Lampung.

49


Pada tahun 2007 kandidat marka gen Rf1 telah didisain berdasarkan sekuen lengkap gen Rf1 sehingga disebut marka fungsional gen Rf1, berupa pasangan primer forward (F) dan reverse (R). Kombinasi primer tersebut, yaitu RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R telah menunjukkan polimorfisme pada IR24 dan Koshihikari. Pada tahun 2008 untuk memperoleh validasi marka gen Rf1 dilakukan analisis CAPs (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) menggunakan primer M45461 dan enzim Taq1. Analisis rekombinasi juga dilakukan melalui aplikasi marka fungsional dan CAPs M45461 pada populasi F2 dari persilangan IR24/Koshihikari. Pada tahun 2007 kandidat marka gen Rf1 telah didisain berdasarkan sekuen lengkap gen Rf1 sehingga disebut marka fungsional gen Rf1, berupa pasangan primer forward (F) dan reverse (R). Kombinasi primer tersebut, yaitu RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R telah menunjukkan polimorfisme pada IR24 dan Koshihikari. Pada tahun 2008 untuk memperoleh validasi marka gen Rf1 dilakukan analisis CAPs (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) menggunakan primer M45461 dan enzim Taq1. Analisis rekombinasi juga dilakukan melalui aplikasi marka fungsional dan CAPs M45461 pada populasi F2 dari persilangan IR24/Koshihikari. Hasil validasi kandidat marka gen Rf1 ini sejalan dengan yang ditunjukkan Komori et al. (2004) di mana pada fragmen DNA yang dihasilkan untuk IR24 dan Koshihikari menunjukkan polimorfisme yang jelas dengan ukuran masing-masing sekitar 2072 bp untuk IR24 dan 1500 bp

50

untuk Koshihikari, sehingga panjang sekuen gen Rf1 untuk IR24 lebih besar 574 bp dari sekuen Koshihikari. Namun dengan CAPs tampak IR24 hanya memiliki satu pita DNA spesifik dengan ukuran 297 pb, sedangkan Koshihikari memiliki dua pita DNA spesifik dengan ukuran 351 dan 273 pb (Gambar III.17). Hasil analisis DNA terhadap contoh individu tanaman F2 hasil persilangan IR24 dengan Koshihikari menggunakan marka fungsional gen Rf1, pasangan RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R, disajikan pada Gambar III.18. Individu tanaman yang memiliki pola pita IR24 memiliki pita DNA dengan ukuran 2072 pb. Individu yang memiliki pola pita Koshihikari memiliki pita DNA dengan ukuran 1.500 pb. Sedangkan individu heterozigot memiliki dua pita DNA dengan ukuran 2072 dan 1500 pb. Hasil analisis DNA terhadap contoh individu tanaman F2 hasil persilangan IR24 dengan Koshihikari menggunakan marka CAPs M45461 yang telah dipotong dengan enzim restriksi Taq1 diperlihatkan dalam Gambar III.19. Individu yang memiliki pola pita IR24 hanya memiliki satu pita DNA spesifik berukuran 297 pb. Individu yang memiliki pola pita Koshihikari memiliki dua pita DNA spesifik berukuran 351 dan 273 pb, sedangkan individu heterozigot memiliki tiga pita DNA berukuran 351, 297, dan 273 pb (Gambar III.19). Hasil analisis rekombinasi terhadap 100 individu tanaman F2 hasil persilangan IR24 dengan Koshihikari menunjukkan marka fungsional gen Rf1 berkosegregasi dengan marka CAPs di mana tidak ada rekombinasi di antara kedua marka DNA

2072 bp 1500 bp

400 bp 351 bp 300 bp 273 bp 200 bp 195 bp

IR24

Koshihikari

M100

IR24

Koshihikari

M100

LAPORAN TAHUN 2008

297 bp

100 bp 84 bp

Lini 1 : 100 bp ladder Gambar III.17. Hasil PCR kombinasi primer RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R untuk Koshikari dan IR24 (kiri) dan hasil analisis CAPs untuk Koshihikari dan IR24 (kanan). Figure III.17. PCR products resulted from the amplification of genomic DNA of two rice genotypes (Koshikari dan IR24) using primer combination of RMY-1aRf1-F dan RMY-4a-Rf1-R (Figure on the left side) and CAPS analysis of the two rice genotypes, Koshihikari and IR24 (Figure on the right).

tersebut. Dalam keadaan ini setiap individu yang memiliki pola pita IR24 untuk marka fungsional gen Rf1 juga akan memiliki pola pita IR24 untuk marka CAPs dan demikian pula untuk individu dengan pola pita Koshihikari serta heterozigot. Sehingga jarak antara kedua marka tersebut sebesar 0 cM. Berdasarkan hasil ini, maka bisa dikatakan marka fungsional gen Rf1 tersebut terletak di kromosom 10 dan dapat digunakan sebagai marka fungsional untuk gen pemulih kesuburan Rf1. Rasio pola pita DNA hasil analisis 100 individu tanaman tersebut disajikan dalam Tabel III.29. Penggunaan marka fungsional ini memiliki kelebihan bila dibandingkan dengan marka CAPs, antara lain: (1) langsung mendeteksi

polimorfisme di gen Rf1, (2) pelaksanaan lebih sederhana karena hanya sekali proses PCR dan langsung dielektroforesis dalam gel agarosa, dan (3) biaya relatif jauh lebih murah di mana menggunakan gel agarosa dengan konsentrasi yang hanya sepertiga dari yang digunakan untuk marker CAPs dan tidak ada proses pemotongan fragmen DNA menggunakan enzim restriksi.

51

Marker


1

3

2

1

3

3

2

3

1

3

2072 bp 1500 bp

Marker

1 = pola pita IR24, 2 = pola pita Koshihikari, 3 = pola pita heterozigot. Gambar III.18. Hasil analisis DNA individu tanaman F2 dengan marka fungsional gen Rf1, pasangan RMY-1a-Rf1-F dan RMY-4a-Rf1-R. Figure III.18. Genotypic analysis of the individual F2 plants assayed with primer combination RMY-1a-Rf1-F and RMY-4a-Rf1-R of the functional marker Rf1 gene.

3

1

1

3

1

2

3

3

1

1

1

2

3

1

351 bp 297 bp 273 bp

1 = pola pita IR24, 2 = pola pita Koshihikari, 3 = pola pita heterozigot. Gambar III.19. Hasil analisis DNA individu tanaman F2 dengan marka CAPs. Figure III.19. Analysis of individual F2 plants using CAPS marker of the Rf1 gene. Tabel III.29. Rasio pola pita DNA hasil analisis 100 individu tanaman F2 hasil persilangan IR24 dengan Koshihikari menggunakan marka fungsional gen Rf1 dan CAPs. Table III.29. Segregation ratio of Rf1-gene-CAPS markers on 100 F2 plants of population IR24 x Koshihikari. Pola Pita DNA

Marka Fungsional gen Rf1 CAPs

IR24

Koshihikari

F2 IR24/Koshihikari

39 39

18 18

43 43

.

52

LAPORAN TAHUN 2008

ISOLASI GEN KETAHANAN BLAS DAN HAWAR DAUN BAKTERI PADA PADI MENGGUNAKAN STRATEGI OVER-EKSPRESI Isolation of Rice Blast and Bacterial Leaf Bligt (BLB) Resistance Genes Using an OverExpression Strategy. Blast and BLB disease attacks cause significant rice yield loss. The use of resistance cultivars is more cost effective in controlling the diseases. As the pathogen development in the field is dinamically changed, the use of classical back cross breeding method needs to be complemented by using transgenic methods. Two strategies were used in the current studies, i.e. the use of over-expression strategies of transcription factor candidate genes, and the use of high throughput activation tagging techniques. The studies consisted of three activities: (1) Optimation of transformation methods for Indonesian elit rice varieties; (2) screening of molecular tagging mutants for rice blast and BLB resistance; and (3) Cloning rice genomic DNA fragments on the sites of integration of the activation tagging elements. Selection of resistance gene candidates were conducted using a “positional candidate gene” approach. Transgenic lines development were conducted using Agrobacterium tumefaciens facilitated transformation method using A. tumefaciens strain Agl-1. Results showed that the best transformation method for Indonesian rice elit varieties (sub species Indica) was the combination of the methods developed by Ishizaki dan Kumashiro (2008) dan that of Hiei dan Komari (2006). One mutant each for resistance to rice blast and BLB were obtained, based on the activation tagging studies. Two genomic fragments were cloned successfully located at the activation tagging element integrations sites of the mutants resistance to the rice blast and BLB diseases.

Serangan penyakit jamur blas dan bakteri hawar daun menyebabkan kehilangan hasil pada pertanaman padi. Produksi padi di daerah yang mengalami serangan kedua patogen tersebut dapat ditingkatkan dan distabilkan dengan peng-

gunaan varietas tahan. Mengingat di lapang kedua patogen tersebut melakukan adaptasi secara cepat untuk mematahkan kultivar-kultivar tahan yang baru dilepas, maka diperlukan terobosan teknologi transgenik yang dapat mengatasi hal tersebut dengan cara strategi overekspresi kandidat gen yang menyandi faktor transkripsi yang terkait mekanisme defensif. Pendekatan tambahan yang dilakukan adalah melakukan strategi over-ekspresi skala besar (high-throughput) menggunakan teknik penanda aktivasi. Melalui pendekatan ini akan didapatkan tanaman mutan yang akan diseleksi ketahanannya terhadap patogen jamur blas dan bakteri hawar daun. Penelitian ini meliputi tiga kegiatan, yaitu (1) Optimasi metode transformasi untuk padi varietas elit Indonesia, (2) Skrining mutan penanda aktivasi untuk ketahanan patogen, dan (3) Kloning fragmen genom padi tempat terintegrasinya elemen penanda aktivasi pada mutan yang tahan patogen blas atau hawar daun bakteri. Optimasi transformasi menggunakan tiga metode, yaitu metode I menurut Hiei dan Komari (2006), metode II menurut Hiei dan Komari (2008), dan metode III menurut Ishizaki dan Kumashiro (2008). Skrining mutan menggunakan isolat blas 173 dan isolat HDB 93-066. Kloning fragmen menggunakan TAIL-PCR. Analisis molekuler menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac yang terdapat pada konstruksi gen penanda aktivasi. Hasil penelitian optimasi transformasi pada varietas Situ Bagendit, Cirata, dan IR64 disajikan pada Tabel III.30. Eksplaneksplan yang lolos media seleksi tidak se-

53


muanya dapat membentuk kalus di media seleksi. Masing-masing varietas menunjukkan respon yang berbeda dalam pembentukan kalus. Transformasi yang menggunakan metode I dapat menghasilkan persentase eksplan tahan di media seleksi yang berkisar 56,6-87,1%. Dengan metode I Cirata dapat membentuk kalus dengan persentase tertinggi (33,6%) diikuti oleh Situ Bagendit (15,1%). Transformasi yang menggunakan metode II meskipun dapat menghasilkan persentase yang tinggi (73,183,3%) untuk eksplan yang tahan di media seleksi, tetapi sampai saat ini embrio tersebut belum membentuk kalus di media seleksi. Transformasi menggunakan metode III, menghasilkan persentase yang relatif

tinggi (77,9-87,1%) untuk embrio yang tahan di media seleksi. Dengan menggunakan metode III eksplan embrio semua varietas yang dapat lolos media seleksi dapat membentuk kalus, namun persentasenya relatif rendah, yaitu 0,58-1,54%. Dari kalus yang berhasil tumbuh baik pada media I maupun II, semua membentuk spot hijau di media regenerasi, kecuali untuk Cirata pada media II. Dari kegiatan kedua, yaitu skrining penanda aktivasi untuk ketahanan terhadap patogen blas isolat 173, diperoleh tiga individu mutan yang tahan, 56 mutan agak tahan, 29 mutan agak rentan, dan 12 mutan rentan (Tabel III.31).

Tabel III.30. Hasil optimasi transformasi immature embryo dengan menggunakan tiga metode transformasi. Table III.30. Optimation of immature embryo transformation using three transformation methods. Metode Varietas I II III

Jumlah embrio Jumlah embrio Jumlah Kalus Jumlah embrio di Jumlah kalus di di media seleksi di media seleksi dengan spot media ko-kultivasi media regenerasi I II hijau

Situ Bagendit Cirata IR64 Situ Bagendit Cirata IR64 Situ Bagendit Cirata IR64

53 122 62 54 30 26 104 65 171

37 98 62 54 30 26 104 65 171

30 (56,6) 96 (78,7) 54 (87,1) 44 (81,5) 25 (83,3) 19 (73,1) 81 (77,9) 56 (86,2) 149 (87,1)

8 (15,1) 41 (33,6) 1 (0,96) 1 (1,54) 1 (0,58)

Angka di dalam kurung menunjukkan persentase. Tabel III.31. Tingkat ketahanan mutan-mutan penanda aktivasi yang diinokulasi dengan isolat blas 173. Table III.31. Resistance level of the isolated activation tagging mutants inoculated with the rice blast pathogen isolate 173. No. Tingkat ketahanan 1. 2. 3. 4.

54

Tahan Agak tahan Agak rentan Rentan

Jumlah mutan 3 56 29 12

5 10 1 1

LAPORAN TAHUN 2008

Dari skrining ketahanan terhadap patogen hawar daun bakteri isolat 93-066, diperoleh enam mutan sangat tahan, 14 mutan tahan, 18 mutan agak tahan, 23 mutan agak rentan, 32 mutan rentan, dan 15 mutan sangat rentan (Tabel III.32). Hasil analisis molekuler dengan teknik PCR menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac menunjukkan masing-masing terdapat satu mutan yang stabil mengandung penanda aktivasi dari tiga mutan yang tahan patogen blas isolat 173 dan dari

enam mutan yang tahan patogen hawar daun bakteri isolat 93-066 (Tabel III.33 dan III.34). Kegiatan ketiga, yaitu Kloning fragmen genom padi tempat terintegrasinya elemen penanda aktivasi pada mutan yang tahan patogen blas atau HDB dilakukan pada tanaman mutan yang stabil, yaitu T25.1 untuk blas dan 48.1 untuk HDB. Tanaman-tanaman mutan yang stabil diisolasi DNA genomnya dan digunakan sebagai templat dalam analisis TAIL-PCR untuk mengamplifikasi

Tabel III.32. Tingkat ketahanan mutan-mutan penanda aktivasi yang diinokulasi dengan isolat hawar daun bakteri 93-066. Table III.32. Resistance level of the isolated activation tagging mutants inoculated with the rice bacterial late blight (BLB) pathogen isolate 93-066. No. Tingkat ketahanan

Jumlah mutan

Sangat tahan Tahan Agak tahan Agak rentan Rentan Sangat rentan

6 14 18 23 32 15

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Tabel III.33. Analisis PCR menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac pada individu-individu tanaman yang menunjukkan respon tahan dari hasil pengujian blas. Table III.33. PCR analysis using Bar and GFP/Ac derived primers on individual plants resistance to blast disease. No. 1. 2. 3.

Nomor individu T22.4 T25.1 T38.2

Hasil PCR dengan primer gen Bar Hasil PCR dengan primer gen GFP/Ac Keterangan + + +

+/+ -/+/+

Belum stabil Stabil Belum stabil

Tabel III.34. Analisis PCR menggunakan primer gen Bar dan GFP/Ac pada individu-individu tanaman yang menunjukkan respon sangat tahan dari hasil pengujian HDB. Table III.34. PCR analysis using Bar and GFP/Ac derived primers on individual plants resistance to BLB. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Nomor individu T20.2 T42.2 T48.1 T49.3 T49.4 T54.2

Hasil PCR dengan primer gen Bar Hasil PCR dengan primer gen GFP/Ac Keterangan + + + + + +

+ + + + +

Belum stabil Belum stabil Stabil Belum stabil Belum stabil Belum stabil

55


fragmen genom padi tempat terintegrasinya elemen penanda aktivasi pada mutan yang tahan patogen blas atau HDB tersebut. Hasil analisis TAIL-PCR menunjukkan telah terjadi integrasi elemen penanda aktivasi pada genom tanaman mutan tersebut. Pada penelitian ini telah diperoleh dua klon yang siap digunakan untuk analisis sekuen. PERAKITAN TANAMAN TRANSGENIK PADI EFISIEN DALAM PENGGUNAAN PUPUK N Transgenic Rice Development for Nitrogen Use Efficiency. Nitrogen is a macro nutrient that is generally applied in a large amount in the rice field. Most of the nitrogen fertilizer applied is lost due to several reasons. The nitrogen lost causes the environmental concerns in addition to rice production ineficiencies. This study was intended to develop Indonesian addapted rice varieties efficient in nitrogen use. The ultimate objective of this study was to develop rice varieties (BC5 generation) efficient in nitrogen use. The objectives of the 2008 fiscal year projects was to obtain BC3 and BC4 lines containing the introgressed genes in the recurrent parents Jatiluhur, Mekongga, and Ciherang. A transgenic Nippnbare line was previously developed containing a nitrogen-use efficiency gene named CsNitr1-L. The transgenic lines were crossed to three Indonesian elit varieties (Jatiluhur, Mekongga, and Ciherang) using a back cross gene transgression strategy to transfer the CsNitr1-L gene into the three varieties. The BC3 lines were developed using BC2 seeds resistant to 20 mM KNO2 and BC4 lines were developed using BC3 seeds resistant to 20 mM KNO2. The resistant seeds were also tested using PCR method by amplifying the 35S promoter incorporated into the CsNitr1-L gene construct. Results showed that 20 seeds each of BC3 and BC4 generations of the Jatiluhur////Transgenic, Mekongga////Transgenic Ciherang////Transgenic were obtained, respectively, from the back cross breeding program.

56

Nitrogen merupakan salah satu sumber hara untuk pertumbuhan tanaman yang dibutuhkan dalam jumlah besar. Namun dalam kenyataan, penyerapan pupuk N di lapang banyak mengalami kehilangan karena beberapa faktor, seperti denitrifikasi, penguapan, fiksasi amonium, imobilisasi, dan pencucian. Sumber N yang diperlukan oleh tanaman padi adalah dalam bentuk amonium atau campuran amonium dan nitrat. Nitrogen tersebut diserap dari tanah yang kemudian sebagian disimpan di dalam vakuola dan sebagian lagi digunakan untuk asimilasi. Namun pada penerapannya, asimilasi N-nitrat pada padi lambat dan mempunyai kapasitas yang rendah, sehingga menyebabkan terjadinya penggunaan N yang tidak efisien. Untuk itu diperlukan suatu teknologi dalam meningkatkan efisiensi penyerapan N melalui rekayasa metabolik untuk asimilasi N antara lain melalui pembentukan tanaman transgenik. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP yang berjudul Ekspresi Gen CsNitr1- L pada Tanaman Jagung dan Padi untuk Meningkatkan Efisiensi Penggunaan N melalui Perakitan Tanaman transgenik. Galur harapan No. 4 pembawa gen CsNitr1-L (padi transgenik subspesies Japonica) disilangkan dengan varietas unggul nasional. Varietas unggul nasional yang digunakan adalah Jatiluhur, Mekongga, dan Ciherang. Ketiga varietas ini digunakan sebagai tetua berulang (recurrent parents) dalam program pemuliaan silang balik (backcross) dengan padi transgenik galur harapan No. 4 tersebut. Progeni hasil silang balik pertama (BC1) dan kedua (BC2) telah diperoleh ta-

LAPORAN TAHUN 2008

hun 2007. Pada tahun 2008 tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan progeni BC3 dan BC4 yang mengandung gen CsNitr1-L pada varietas unggul nasional. Untuk mengetahui keberadaan sisipan gen CsNitr1-L dilakukan uji ketahanan terhadap larutan KNO2 konsentrasi tinggi (20 mM). Untuk mendapatkan populasi BC3, benih BC2F1 direndam dalam larutan 20 mM KNO2 selama 5 hari pada suhu ruang. Benih yang membawa gen CsNitr1-L akan tumbuh, sedangkan benih yang tidak membawa gen tersebut akan mati. Benih BC2F1 yang tahan larutan 20 mM KNO2 (Tabel III.35, Gambar III.20) dipindah ke dalam pot yang berisi tanah dan ditumbuhkan di rumah kaca fasilitas uji terbatas.

Tanaman tahan 20 mM KNO2 digunakan dalam persilangan untuk membentuk benih BC3F1. Untuk mengetahui integrasi gen CsNitr1-L ke dalam tanaman tahan dilakukan uji integrasi gen dengan analisis PCR. Contoh hasil analisis PCR terhadap tanaman yang mengandung sisipan gen CsNitr1-L yang tahan terhadap 20 mM KNO2 disajikan pada Gambar III.21. Untuk mendapatkan tanaman BC4F1, prosedur pengujian seperti yang dilakukan pada tanaman BC2F1 juga dilakukan pada benih BC3F1 (Tabel III.36, Gambar III.22). Benih yang tahan ditumbuhkan dan digunakan dalam persilangan untuk mendapatkan tanaman BC4F1.

Tabel III.35. Hasil seleksi benih BC2F1 dalam larutan 20 mM KNO2. Table III.35. Results of the BC2F1 seeds treated with 20 mM KNO2 solution. Galur/varietas

Jumlah benih

BC2 = JT///Trg BC2 = MK///Trg BC2 = CH///Trg

10 10 10

Larutan 20 mM KNO2 Tahan

Rentan

4 5 5

6 5 5

JT = Jatiluhur, MK = Mekongga, CH = Ciherang, Trg = transgenik.

A

B

C

A = Jatiluhur x transgenik (BC2 = JT///Trg), B = Mekongga x transgenik (BC2 = MK///Trg), C = Ciherang x transgenik (BC2 = CH///Trg). Gambar III.20. Benih BC2F1 padi yang tahan dalam larutan KNO2 20 mM. Figure III.20. BC2F1 seeds showing resistance phenotypes after treatment with 20 mM KNO2 solution.

57


121 bp M = 100 bp Ladder, 1 = air, 2 = plasmid CsNitr1-L, 3 = Nipponbare, 4 = Jatiluhur, 5-6 = BC3 = JT////Trg, 7-8 = BC3 = MK////Trg, 9-10 = BC3 = CH////Trg. Gambar III.21. Produk amplifikasi DNA padi hasil persilangan BC3. Figure III.21. PCR analysis of BC3 plants amplified with CsNitr1-L gene construct-derived primers.

A

B

C

A = Jatiluhur x transgenik (BC2 = JT///Trg), B = Mekongga x transgenik (BC2 = MK///Trg), C = Ciherang x transgenik (BC2 = CH///Trg). Gambar III.22. Benih BC3F1 yang tahan dalam larutan KNO2 20 mM. Figure III.22. BC3F1 seeds demonstrating resistance pehotype after treatment with 20 mM KNO2 solution. Tabel III.36. Segregasi gen RB dengan analisis PCR pada progeni BC3F1. Table III.36. Segregation analysis of RB gene PCR products amplified from DNA of BC3F1 progenies. Persilangan Granola x Katahdin SP904 Granola x Katahdin SP951

Rasio segregasi yang diperoleh

Rasio segregasi yang diharapkan

Ada gen RB

Tidak ada gen RB

Ada gen RB

Tidak ada gen RB

47 71

56 76

51,5 73,5

51,5 73,5

Genotipe Granola = rbrbrbrb, Katahdin SP904 = RBrbrbrb, Katahdin SP951 = RBrbrbrb.

58

X2 0,78 0,18

LAPORAN TAHUN 2008

PEMBENTUKAN TANAMAN TRANSGENIK KENTANG TAHAN PENYAKIT Phytophthora infestan Development of Transgenic Potato Resistant to Phytophthora infestans. Potato late blight caused by P. infestans is one of the potato main diseases in Indonesia. A gene resistance to this disease named RB, was cloned from potato wild relative Solanum bulbocastanum. This gene has been used to create transgenic plants resistant to this pathogen. The ultimate goal of this study was to develop transgenic plants resistant to Phytophthora late blight. The objectives for the fiscal year of 2008 were to introgress the RB gene from transgenic plant Katahdin SP904 and Katahdin SP951 into the indonesian adapted variety Granola and to transform the RB gene into variety Granola using Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation technique. For the introgression study, the transgenic plants containing the RB gene was obtained from the University of Wisconsin, Madison, USA. Verification on the integration of the RB gene into the targeted potato genotypes was conducted both molecularly as well as inoculation studies using local strains of P. infestans conducted at the BBBiogen green house limited facility. Results of introgression studies demonstrated that crossing between Granola and Katahdin SP904 and SP951 transgenic each resulting 35 (79.55%) and 38 (84.44%) of berries with the average of seed number per berry of 94 and 81.16, respectively. Analysis of F1 plants showed part of RB gene construct resulted a 619-bp and 840-bp of N-terminal and C-terminal of the gene indicating that the F1 plants contained RB gene. Segregation analysis of the F1 plants showed a 1 : 1 ratio of the plants having and not having the RB gene suggesting that the gene was segregated in a Mendelian fashion. Results of the transformation activities showed that 20 out of 900 explants transformed were positive containing the RB gene based on PCR analysis using primers of the RB. Inoculation analysis of the transgenic plants using P. infestans race Lembang in a growth chamber condition showed that four transformants were resistance to the pathogen. Further inoculation studies both in growth chamber as well as in the field conditions

need to be done using various different races of the pathogen.

Phytopthora infestan merupakan salah satu patogen utama yang dapat menyebabkan kegagalan budi daya tanaman kentang. Pengendalian penyakit ini di tingkat petani dilakukan dengan menggunakan fungisida dengan sangat intensif, sehingga berpotensi mencemari lingkungan. Untuk mengatasi dampak negatif penggunaan fungisida dalam pengendalian P. infestan, BB-Biogen telah melakukan penelitian pembentukan tanaman kentang transgenik melalui persilangan antara varietas kentang unggul dengan tanaman kentang transgenik yang diperoleh melalui kerja sama internasional, selain mengembangkan tanaman kentang transgenik melalui transformasi menggunakan gen RB juga melalui sistem Agrobacterium tumefaciens. Gen RB merupakan gen ketahanan terhadap P. infestan. Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP Pembentukan Tanaman Transgenik Kentang dan Tomat Tahan Penyakit. Pada percobaan pertama untuk mengetahui integrasi gen RB pada tanaman F1 hasil persilangan kentang unggul (Granola) dengan tanaman transgenik Katahdin SP904 dan SP951 dilakukan analisis PCR. Untuk mengetahui segregasi gen RB pada progeni F1, maka dilakukan uji segregasi terhadap 250 progeni F1. Pada percobaan kedua pembentukan tanaman kentang transgenik dilakukan melalui transformasi terhadap 900 eksplan ruas batang dengan bantuan A. tumefaciens strain LBA4404. Untuk menguji ekspresi gen RB terhadap P. infestan, maka dilakukan pengujian di growth chamber dan lapangan uji terbatas.

59


Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata jumlah biji yang dihasilkan dari persilangan berkisar antara 81,6-94. Hasil analisis PCR menunjukkan bahwa progeni yang dievaluasi positif mengandung gen RB. Gen RB tersebut diamplifikasi baik pada bagian N-terminal end maupun pada C-terminal end (Gambar III.23, Gambar III.24, dan Gambar III.25). Hasil analisis Chi-square menunjukkan bahwa kedua persilangan (Granola x transgenik Katahdin SP904 dan Granola x transgenik Katahdin SP951) menunjukkan nisbah 1 : 1 antara progeni pembawa gen RB dan yang tidak membawa gen RB (Tabel M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

III.36). Hasil ini menunjukkan bahwa gen RB hasil persilangan menurun secara genetik dari tetua ke progeni F1. Hasil percobaan transformasi menunjukkan terseleksi 223 eksplan yang dapat hidup pada media seleksi dari 900 eksplan ruas batang yang dievaluasi. Dari 223 eksplan, hanya 95 eksplan yang mampu membentuk tunas, tetapi 45 eksplan tumbuh pada media perakaran. Hasil analisis PCR menunjukkan hanya 20 eksplan yang positif mengandung gen RB. Hasil pengujian selanjutnya di growth chamber diperoleh empat nomor transforman tahan dengan intensitas serangan <30%. M 12 13 14 15 16 17

18 19 20 21

22

619 bp

M = 1 Kb DNA ladder, 1-19 = progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP904, 20 = tetua tahan (transgenik Katahdin SP904), 21 = tetua peka (Granola), 22 = H2O. Gambar III.23. Hasil amplifikasi PCR (N-term end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP904. Figure III.23. The N-term end PCR amplification products derived from the F1 progeny of the Granola x Katahdin SP904 transgenic. M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

M 12 13 14 15 16 17

18 19 20 21 22

619 bp

M = 1 Kb DNA ladder, 1-19 = progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951, 20 = tetua tahan (transgenik Katahdin SP951), 21 = tetua peka (Granola), 22 = H2O. Gambar III.24. Hasil amplifikasi PCR (N-terminal end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951. Figure III.24. The N-term end PCR amplification products derived from the F1 progeny of the Granola x Katahdin SP951 transgenic.

60

LAPORAN TAHUN 2008

M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

840 bp

M = 1 Kb DNA ladder, 1-17 = progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951, 18 = tetua tahan (transgenik Katahdin SP951), 19 = tetua peka (Granola), 20 = H2O. Gambar III.25. Hasil amplifikasi PCR (C-term end) pada progeni F1 Granola x transgenik Katahdin SP951. Figure III.25. The C-terminal end PCR amplification products derived from the F1 progeny of the Granola x Katahdin SP951 transgenic.

PEMBENTUKAN TANAMAN TRANSGENIK TOMAT TAHAN PENYAKIT DAUN KUNING KERITING DAN VIRUS MOSAIK MENTIMUN Development of Transgenic Tomato Resistant to Tomato Yellow Leaf Curl and Cucumber Mosaic Viruses. Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) and cucumber mosaic virus (CMV) among the main virus diseases of tomato in Indonesia. The virus attacks can decrease tomato yield 50-100%. Efforts in controlling these diseases encountered difficulties. The use of resistance cultivars is preferred and thought to be cost-effective and safe environmentally. The objective of this study was to develop tomato transgenic plants resistant to the two viruses. Genetic materials used were line FLA456 (non transgenic) used as TYLCV resistance parent; transgenic line R8-110-11 used as CMV resistance parent; cultivar Intan dan line CL6046 used as susceptible parents for both viruses. Results showed that F1 plants have been obtained from crosses of F1 plants resistance to CMV (Intan or CLN6046) and F1 plants resistance to TYLCV (Intan or CLN6046) based on PCR and bio assays. F1 plants resistant to both viruses were also obtained. The plants containing both genes were back crossed and were selfpolinated. Five BC1-F1 plants each containing both resistance genes were obtained as a result of four independent back crossed depending on the germplasms used in the back cross programs.

Penyakit daun kuning keriting yang disebabkan oleh virus gemini (tomato yellow leaf curl virus/TYLCV) dan virus mosaik mentimun (cucumber mosaic virus/CMV) merupakan dua penyakit penting tanaman tomat. Upaya pengendalian infeksi virus TYLCV atau CMV sampai saat ini masih sulit untuk dilakukan. Cara pengendalian penyakit TYLCV dan CMV pada tomat yang aman, murah, dan efektif adalah dengan menggunakan kultivar tomat yang tahan. Untuk itu dilakukan penelitian penggabungan gen-gen ketahanan melalui hibridisasi seksual antara tanaman tomat non transgenik yang tahan gemini virus dan tanaman transgenik yang tahan CMV. Progeni yang dihasilkan kemudian dilakukan skrining ketahanan terhadap virus-virus target dan seleksi secara molekuler. Tanaman terpilih kemudian disilangbalikkan (backcross) dan/atau disilangsendirikan (selfing) dan diskrining sifat ketahanannya terhadap virus. Materi tanaman yang digunakan dalam penelitian adalah galur FLA456 sebagai tetua tahan TYLCV (non transgenik), galur transgenik R8-110-11 sebagai tetua tahan CMV, Intan, dan CL6046

61


tanaman F1-CMV yang berasal dari persilangan galur transgenik R8-110-11 dengan Intan atau CLN6046 menunjukkan respon tahan terhadap CMV. Analisis PCR terhadap coat protein CMV (CP-CMV) menunjukkan bahwa tanaman yang tahan tersebut membawa gen CP-CMV (Gambar III.26 dan Gambar III.27).

(sebagai tetua rentan). Penelitian ini merupakan bagian dari RPTP dengan judul Pembentukan Tanaman Transgenik Kentang dan Tomat Tahan Penyakit yang dilakukan di Laboratorium Biologi Molekuler BB-Biogen dan LUT di Kebun Pasir Sarongge IPB Pacet (Cianjur). Hasil penelitian skrining dengan gemini virus (TYLCV) menunjukkan tanaman F1TYLCV yang berasal dari persilangan FLA456 dengan Intan atau CLN6046 memperlihatkan respon tahan terhadap TYLCV. Demikian juga hasil pengujian bioasai pada

5

6

7

8

9

10

11

12

1 Kb

4

R8-110-11

3

Air

2

Intan

1

Persilangan antara tanaman F1 tahan CMV (Intan atau CLN6046) dan F1 tahan TYLCV (Intan atau CLN6046) telah dilakukan untuk memperoleh tanaman F1 hasil persilangan ganda (F1-DC). Hasil analisis

1050 bp

Kolom 1-12 = F1 Intan/R8-110-11, kolom 13 = varietas Intan, kolom 14 = air, kolom 15 = transgenik R8-110-11.

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1 Kb plus

3

R8-110-11

2

Air

1

CL6046

Gambar III.26. Amplifikasi PCR gen CP-CMV pada tanaman F1 hasil persilangan Intan X transgenik R8-110-11. Figure III.26. PCR amplification products of CP-CMV gene on the F1 progeny of a cross between Intan and R8110-11 transgenic.

1050 bp

Kolom 1-12 = F1 CL6046/R8-110-11, kolom 13 = varietas CL6046, kolom 14 = air, kolom 15 = galur transgenik R8110-11. Gambar III.27. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR. Figure III.27. Amplification of CP-CMV gene sequences using PCR techniques.

62

LAPORAN TAHUN 2008

EVALUASI STABILITAS DAN POLA SEGREGASI GEN defH9-iaaM SECARA MOLEKULER PADA TIGA GALUR TOMAT TRANSGENIK

PCR (Gambar III.28 dan III.29) terhadap tanaman F1-DC menunjukan bahwa tanaman yang diuji tahan terhadap virus CMV, dan hasil bioasai juga menunjukkan tanaman tersebut tahan terhadap TYLCV.

Integration Stability and Segregation Pattern Analyses of Three Tomato Transgenic Lines Expressing defH9-iaaM Gene. In the tropics, mainly in the lowland areas, high temperature is one of the limiting factors for tomato production. Plants exposed to high temperature will stimulate the production of ethylene and absisic acid that stimulate the flower and fruit abortions causing the significant tomato yield loss. This can be encountered by increasing the production of auxin by creating transgenic plants expressing defH9-iaaM gene. Three T3 transgenic lines (OVR1#14-4, OVM2#10-1, and OVM2#6-2) engineered in the previous years were analyzed and evaluated for their integration stability. The three trangenic lines produced more number of

Sampai akhir penelitian telah dihasilkan benih dari lima tanaman BC1-F1ICIntan/R8-110-11//FLA456/Intan(39), lima tanaman BC1-F1IC-CL6046/R8-110-11// FLA456/CL6046(38), lima tanaman F2-IC Intan/R8-110-11//FLA456/Intan(39), dan lima tanaman F2-IC-CL6046/R8-110-11// FLA456/CL6046(38).

M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

13 14

16 17 18 19 20 21

I

A

+

1050 bp

Kolom 1-21 = F1 IC-Intan/R8-110-11//FLA456/Intan (39), kolom 22 = varietas Intan, kolom 23 = air, kolom 24 = galur transgenik R8-110-11(+), M = 1 Kb ladder. Gambar III.28. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR. Gambar III.28. Amplification of CP-CMV gene sequences using PCR techniques. M

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

13 14

16 17 18 19 20

21

A

+

1050 bp Kolom 1-21 = F1 IC-CL6046/R8-110-11//FLA456/CL6046 (38), kolom 22 = varietas CL6046, kolom 23 = air, kolom 24 = galur transgenik R8-110-11(+), M = 1 Kb ladder. Gambar III.29. Amplifikasi gen CP-CMV menggunakan teknik PCR. Figure III.29. Amplification of CP-CMV gene sequences using PCR techniques.

63


fruits and less number of seeds than the nontransgenic lines. Genomic DNA of each transgenic lines derived from the three lines were amplified using the defH9-iaaM gene specific primers. Their sgregation was analyzed using a Chi square test. Results showed that the progeny containing the defH9-iaaM gene demonstrated a 158 bp PCR product. Chisquare analysis of the progeny derived from the three transgenic plants demonstrated a 3: 1 ratio (appear:absent of 158 bp PCR products) indicating that the gene was stably integrated and inherited in a Mendelian fashion in the transgenic lines tested.

Di daerah tropis, khususnya di dataran rendah, suhu yang tinggi merupakan salah satu pembatas dalam produksi buah tomat. Tanaman yang mengalami cekaman suhu tinggi akan meningkatkan pembentukan etilen dan asam absisat. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan gugur bunga atau gugur calon buah, sehingga produksi buah menurun. Untuk menjaga agar bunga dan calon buah tidak gugur diperlukan auksin. Peningkatan produksi auksin menyebabkan terjadi keseimbangan auksin dengan sitokinin, sehingga dapat menghambat gugurnya bunga atau calon buah. Gen partenokarpi defH9-iaaM, mengekspresikan senyawa prekursor pembentukan auksin pada bagian bakal biji (ovule) dan plasenta. Pada tahun sebelumnya, perakitan tanaman tomat transgenik partenokarpi melalui teknik rekayasa genetik menggunakan metode Agrobacterium dengan gen defH9iaaM di BB-Biogen telah menghasilkan tiga galur transgenik generasi ketiga (T3), yaitu galur OVR1#14-4, OVM2#10-1, dan OVM2#6-2. Ketiga galur tersebut menghasilkan jumlah bunga dan buah lebih banyak tetapi jumlah biji lebih sedikit, dibandingkan tanaman asal (wild type-nya). Jumlah biji sedikit merupakan ciri khas

64

fenotipik buah partenokarpi. Pada tahun ini dilakukan evaluasi secara molekuler untuk mengetahui stabilitas dan pola segregasi gen defH9-iaaM pada ketiga galur tersebut. Laporan ini merupakan bagian dari penelitian Program Insentif Riset Terapan yang berjudul Uji Ekspresi Gen Partenokarpi defH9-iaaM pada Galur Tomat Transgenik. Stabilitas gen defH9-iaaM dari keseluruhan sampel tanaman tomat transgenik diuji melalui tiga tahapan, yaitu isolasi DNA genomik, amplifikasi fragmen gen defH9iaaM dengan metode PCR menggunakan primer spesifik IAAM 5 (FORWARD) dan IAAM 3 (REVERSE), dan elektroforesis produk PCR menggunakan gel agarosa 1%. Isolasi DNA genomik dan PCR dilakukan dengan prosedur single-step extraction genome DNA. Prosedur tersebut menggunakan Extract-N-AmpTM Plant PCR kit (INVITROGEN) yang terdiri dari extraction solution, dilution solution, dan REDExtractN-AmpTM PCR Reaction Mix. Adapun pola segregasi gen partenokarpi defH9-iaaM dihitung dengan menggunakan Chi-square test dari data hasil uji PCR. Nilai X2 hitung
LAPORAN TAHUN 2008

158 bp

Sampel No. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, dan 9 positif iaaM, Sampel No. 5, 7, 10, dan 11 negatif, K = wild type, tomat cv. Opal (negatif), A = air (negatif), + = iaaM. Gambar III.30. Hasil amplifikasi PCR pada beberapa individu galur OVR1#14-4. Figure III.30. PCR amplification results of transgenic plants derived from OVR1#14-4 line.

Dari masing-masing 30 tanaman uji, galur VR1#14-4 menghasilkan 26 tanaman positif dan empat tanaman negatif, galur OVM2#10-1 menghasikan 23 tanaman positif dan tujuh tanaman negatif, sedangkan Galur OVM2#6-2 menunjukkan 20 tanaman positif dan 10 tanaman negatif. Nilai X2 hitung progeni T3 galur OVR1#14-4 sebesar 2,177, galur OVM2#10-1 sebesar 0,044, sedangkan nilai hitung galur OVM2#6-2 adalah 1,111. Berdasarkan uji Chi-square ketiga galur tersebut memiliki nisbah progeni transgenik dan non transgenik 3 : 1, karena nilai X2 hitung dari masing-masing galur lebih kecil dari nilai X2 Tabel sebesar 3,841.

PROGRAM PEMANFAATAN KULTUR IN VITRO UNTUK PERBANYAKAN TANAMAN, PERBAIKAN VARIETAS, DAN PRODUKSI SENYAWA METABOLIT SEKUNDER PENGARUH PEG DAN WAKTU INKUBASI PADA FUSI PROTOPLAS ANTARA PADI BUDI DAYA DAN PADI LIAR SECARA SIMETRIS DAN ASIMETRIS Effects of PEG and Incubation Time in Symmetric and Asymmetric Protoplast Fusion between Cultivated and Wild Species of Rice. Wild rice such as Oryza oficinalis is a natural source of genes controlling resistance to BPH, BLB, and Tungro Virus, but is sexually incompatible with cultivated rice. Protoplast fusion both symmetric and asymmetric have been investigated in a study of somatic hybridization between these two rice species. PEG 6000 in 3 different concentration (20%, 25%, and 30%) and incubation time (30, 60, and 120 minutes) was used to induce protoplast fusion. The results showed that incubation time

65


of 60 and 120 minutes decreased viable protoplast in O. officinalis and T309 symmetric protoplast fusion. The highest viable protoplast densities is recoverred at 20% and 25% PEG 6000 treatments along with incubation time of 30 6 minutes. Those treatments yielded 0,95 x 10 6 and 0,90 x 10 protoplast/ml viable protoplast per ml, respectively. While in O. officinalis and IR64 asymmetrical protoplast fusion the highest viable protoplast densities was recoverred at 20% PEG 6000 treatment along with incubation time of 30 6 minutes. This treatment yielded 0,35 x 10 viable protoplast per ml. Generally, the increase in PEG 6000 concentration and incubation time decreased viable protoplast densities both in symmetric and asymmetric protoplast fusion.

Hibridisasi antarspesies, yaitu antara padi liar dengan padi budi daya secara konvensional sering menghadapi beberapa kendala seperti inkompabilitas seksual yang dapat menyebabkan tidak berhasilnya proses fertilisasi atau sterilnya keturunan F1 sehingga tanaman tidak dapat atau sulit membentuk biji. Metode fusi protoplas atau hibridisasi somatik merupakan salah satu alternatif teknologi yang dapat diterapkan untuk mengatasi masalah tersebut. Teknologi ini mampu menggabungkan keseluruhan atau sebagian material genetik yang terdapat dalam inti maupun sitoplasma. Selain dapat mentransfer gen-gen yang belum teridentifikasi, hibridisasi somatik juga mampu memodifikasi dan memperbaiki sifat-sifat yang diturunkan secara poligenik. Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh hasil fusi yang optimal dengan menggunakan polietilenglikol (PEG). Protoplas yang digunakan untuk studi fusi protoplas secara simetris dan asimetris berasal dari kalus dan jaringan muda hasil perkecambahan embrio zigotik dari padi liar Oryza officinalis No. 105365 dan padi budi daya (IR64 dan T309). O. Officinalis di-

66

ketahui memiliki karakter ketahanan terhadap hama (BPH, dan BLB) dan penyakit (Tungro). Fusi protoplas asimetris dilakukan antara protoplas padi liar yang telah didestruksi inti selnya dengan protoplas padi budi daya yang telah diinaktivasi sitoplasmanya, sementara pada fusi simetris dilakukan antar protoplas utuh. Untuk optimasi teknik fusi digunakan larutan PEG 6000 pada konsentrasi 20, 25, dan 30% serta waktu inkubasi 30, 60, dan 120 menit selama proses fusi (Gambar III.31). Protoplas yang difusikan kemudian dikulturkan untuk diamati protoplas viabel yang mengalami fusi melalui mikroskop serta dihitung densitasnya dengan bantuan haemocytometer. Pada fusi simetris antara O. officinalis dengan T309 tampak bahwa waktu inkubasi 60 dan 120 menit pada ketiga konsentrasi perlakuan PEG 6000 sangat menurunkan densitas protoplas viabel. Densitas terbanyak diperoleh pada perlakuan PEG 6000 20% dan 25% dengan waktu inkubasi selama proses fusi selama 30 menit, yaitu berturut-turut sebesar 0,95 x 106 dan 0,90 x 106 protoplas viabel per ml (Tabel III.37). Dibandingkan dengan fusi simetris, pada fusi asimetris antara O. officinalis dengan IR64 tampak bahwa semua perlakuan PEG 6000 sangat mempengaruhi densitas protoplas viabel setelah fusi (Tabel III.38). Meskipun demikian seperti halnya pada fusi simetris, jumlah protoplas viabel terbanyak diperoleh pada perlakuan 20% PEG 6000 dengan waktu inkubasi selama 30 menit, yaitu sebesar 0,35 x 106 protoplas viabel per ml. Secara umum, pada kedua jenis fusi (simetris dan asimetris) peningkatan konsentrasi PEG 6000 dan waktu

LAPORAN TAHUN 2008

Dicuci berturut-turut CPW13M dan media

Protoplas Padi Protoplas Padi Budidaya Liar

Pusan dikoleksi dengan sentrifugasi berkecepatan rendah

1:1

Resuspensi dengan larutan F

PEG6000 20, 25, 30% Diencerkan Inkubasi: 30, 60, 120 menit

Gambar III.31. Metode fusi protoplas simetris dan asimetris antara padi liar dan budi daya. Figure III.31. Symmetric and asymmetric protoplast fusions between wild species and cultivated rice. Tabel III.37. Densitas protoplas yang dihasilkan setelah proses fusi simetris antara O. officinalis x T309. Table III.37. Protoplast densities counted after symmetrical protoplast fusion between O.officinalis x T309. Konsentrasi PEG 6000 20% 25% 30%

Waktu inkubasi (menit)

Densitas protoplas viable per ml (setelah fusi)

30 60 120 30 60 120 30 60 120

0,95 x 106 0,30 x 106 0,20 x 106 0,90 x 106 0,40 x 106 0,25 x 106 0,55 x 106 0,11 x 106 0,15 x 106

inkubasi cenderung menurunkan jumlah protoplas viabel hasil fusi yang dihasilkan. REGENERASI SEL HIBRID JERUK SATSUMA DENGAN JERUK SIAM LOKAL MELALUI FUSI PROTOPLAS Regeneration of Somatic Hybrid of Satsuma Mandarin and Indonesian Local Tangerine

from Protoplast Fusion. The main oranges commercially grown in Indonesia is tangerine. However, Indonesian local tangerines, such as Siam Pontianak and Siam Simadu Medan, lost their competition to imported oranges due to their less sweetness, seediness and uninteresting peel color. Satsuma mandarin and those Indonesian local tangerines protoplast fusion were induced by PEG (4 and 20%) to improve local tangerine fruit qualities. The microcalli were

67


Tabel III.38. Densitas protoplas yang dihasilkan setelah proses fusi asimetris antara O. oficinalis x IR64. Table III.38. Protoplast densities counted after asymmetrical protoplast fusion between O.officinalis x IR64. Konsentrasi PEG 6000 20% 25% 30%

Waktu inkubasi (menit)

Densitas protoplas viable per ml (setelah fusi)

30 60 120 30 60 120 30 60 120

0,35 x 106 0,30 x 106 0,15 x 106 0,25 x 106 0,18 x 106 0,10 x 106 0,30 x 106 0,25 x 106 0,25 x 106

produced in MT + 500 mg EME /l and MS + Morell vitamin + 500 mg EME /l media. Regeneration was conducted in MT + 500 mg EME /l + 0.3 mg/l GA3 or MS + Morell vitamin + 500 mg EME /l+ 0.3 mg GA3/l media. The results indicated that 20% PEG gave better result in inducing protoplast fusion than 4% PEG. On the contrary, somatic hybrid cells produced by 4% PEG gave more microcalli than 20% PEG. However, only Satsuma mandarin and Simadu tangerine protoplast fusion yielded 23 plantlets that can be further evaluated.

Jeruk Siam Pontianak dan Simadu Medan adalah dua dari jenis jeruk lokal komersial yang ada di Indonesia dengan rasa cukup manis, namun mempunyai biji relatif banyak (15-20 biji per buah) dan warna tidak terlalu menarik, sehingga kalah bersaing dengan jeruk impor. Salah satu alternatif untuk meningkatkan kualitas buah kedua jeruk tersebut adalah dengan membuat tanaman jeruk lokal tipe baru yang manis, tidak berbiji (seedless) dan berwarna kuning oranye menarik. Teknologi fusi protoplas dapat digunakan untuk memasukkan sifat baik dari jeruk komersial jenis mandarin (Satsuma) ke jeruk lokal siam (Pontianak dan Simadu Medan) yang secara genetik inkompatibel. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan konsentrasi larutan polietilenglikol (PEG) dan

68

lama inkubasi yang paling baik untuk menginduksi terjadinya fusi serta mendapatkan metode dan komposisi media yang tepat untuk regenerasi sel hibrid. Bahan tanaman yang digunakan sebagai sumber protoplas pada penelitian ini adalah kalus embriogenik jeruk siam dan daun hasil kultur in vitro tanaman jeruk siam Pontianak, siam Medan, dan mandarin Satsuma. Untuk menginduksi terjadinya fusi dilakukan secara kimiawi dengan menambahkan larutan PEG konsentrasi 4 dan 20% sebagai perlakuan dengan cara menambahkan 100 µl larutan PEG di empat titik sekeliling suspensi protoplas yang telah dicampur, lalu dibiarkan selama 1-5 menit. Untuk menghitung jumlah dan persentase protoplas yang mengalami fusi dilakukan secara mikroskopik dibantu pewarnaan DAPI. Protoplas yang telah difusikan lalu dicuci kembali dengan larutan pencuci sebanyak dua kali. Media kultur yang digunakan untuk meregenerasi dinding sel, pembelahan sel, dan pembentukan mikrokalus adalah media MT + 500 mg/l EME dan media MS + vitamin Morell + 500 mg/l EME dengan penambahan kombinasi BA dengan NAA. Agar koloni sel

LAPORAN TAHUN 2008

yang dihasilkan bertambah banyak, ditambahkan media yang sama dan kultur dipindahkan ke dalam ruangan yang diberi cahaya 1.000 lux dengan suhu 22 + 3oC. Untuk mendorong pertumbuhan koloni sel menjadi struktur embrio somatik dilakukan pengenceran suspensi sel dengan media yang sama dan disimpan dalam keadaan gelap sampai terbentuk preembrio (pem) dan pseudobulbi (pb). Untuk mengecambahkan pb menjadi embrio somatik, pb dipindahkan ke media baru yang padat MT + 500 mg/l EME + 0,3 mg/l GA3 atau MS + vitamin Morell + 500 mg/l EME + 0,3 mg/l GA3 sampai berkecambah membentuk tunas dan akar (benih somatik). Pengamatan dilakukan secara mikroskopik terhadap pertumbuhan dan perkembangan setiap sel sampai membentuk embrio.

A

C

Hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah dilakukan pemurnian dengan larutan campuran manitol 13% dengan sukrosa 26% dapat diperoleh 54 x 105 protoplas/ml dari kalus embriogenik jeruk siam Pontianak dan 58 x 105 protoplas/ml dari kalus embriogenik jeruk siam Medan, dan 52 x 105 protoplas/ml dari daun jeruk mandarin Satsuma. Protoplas yang dihasilkan bersifat viabel yang ditunjukkan dengan penampakan protoplas yang bulat dengan isi sel yang masih sedikit. Perbedaan warna protoplas asal kalus (bening) dengan asal daun (hijau) memudahkan untuk mengamati terjadinya fusi (Gambar III.32). Hasil penelitian induksi fusi menunjukkan bahwa konsentrasi PEG dan lama inkubasi dalam larutan PEG mempengaruhi terjadinya fusi (Tabel III.39). Semakin

B

D

A dan C = pelet protoplas dan protoplas dari kalus jeruk Siam (tidak berwarna/ bening), B dan D = pelet dan protoplas dari daun jeruk Satsuma (warna hijau). Gambar III.32. Protoplas dari kalus jeruk siam dan daun satsuma mandarin. Figure III.32. Protoplast from calli of tangerine and leaf of mandarin satsuma.

69


Tabel III.39. Pengaruh konsentrasi PEG terhadap banyaknya protoplas berfusi. Table III.39. Effect of PEG concentration on number of fused protoplasts. Konsentrasi PEG (%)

4 20

Rata-rata sel fusan (protoplas yang berfusi) 5 menit

10 menit

2,8 4,8

4,8 8,6

A

C

B

D

A = inkubasi dalam larutan PEG, B = fusi yang diharapkan, C = homofusion, D = multifusion. Gambar III.33. Tahapan fusi protoplas antara jeruk siam dengan jeruk satsuma. Figure III.33. Protoplast fusion between tangerine and satsuma mandarin.

tinggi konsentrasi PEG yang digunakan maka semakin banyak jumlah fusan yang diperoleh. Berdasarkan jumlah fusan, PEG 20% merupakan konsentrasi PEG yang lebih baik digunakan untuk induksi fusi dibandingkan dengan PEG 4%. Pada Gambar III.33 tampak bahwa sel hibrid somatik yang dihasilkan ada yang

70

terdiri dari dua protoplas (binnerfusion), yaitu dari protoplas yang sama (homofusion) atau dua protoplas berbeda (fusi yang diharapkan) dan ada pula yang lebih dari dua protoplas (multifusion). Pada penelitian ini sel hibrid somatik dari jeruk Mandarin Satsuma dengan Siam Simadu dapat tumbuh dan berkembang

LAPORAN TAHUN 2008

membentuk koloni sel baik pada media MT maupun MW (Gambar III.34). Banyaknya jumlah koloni sel dari perlakuan induksi fusi dengan PEG 4% lebih banyak daripada perlakuan induksi fusi dengan PEG 20%.

23 tunas. Setiap tunas dianggap sebagai individu sehingga diperoleh 23 nomor regeneran hasil fusi protoplas antara jeruk Siam Simadu dengan Mandarin Satsuma (Gambar III.36).

Pengenceran suspensi koloni sel dengan media yang terbaik (MT) dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan koloni sel menjadi mikro kalus dan kalus. Empat bulan setelah pemindahan kalus ke media regenerasi diperoleh kalus yang bersifat embriogenik berstruktur globular dengan warna putih kehijauan (Gambar III.35). Pada enam minggu setelah dipindahkan dalam media yang sama tanpa mengandung zat pengatur tumbuh diperoleh

ASAM MEVALONAT UNTUK MENINGKATKAN KANDUNGAN ARTEMISININ PADA KULTUR AKAR RAMBUT Artemisia annua Mevalonic Acid For Increasing Artemisinin Content In Hairy Root of Artemisia annua. Artemisinin is secondary metabolite product of Artemisia annua that can be used as antimalarial medicine. Mevalonic acid is a precursor in biosynthesis of artemisinin pathway. Mevalonic acid (150, 300, 450, 600, and 750 ppm) was used to increase artemisinin content in Q1 line hairy root

B

A

C

Pada minggu kedua setelah kultur A = sel yang sudah membelah, B = divisi sel hasil pembelahan, C = koloni sel pada minggu ke enam setelah kultur. Gambar III.34. Penampakan kultur protoplas hasil fusi. Figure III.34. The apppearance of the successful protoplast fusion.

A

B

C

D

A dan B = kalus dengan struktur preembrio, C dan D = kalus dengan struktur embrio somatik. Gambar III.35. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan kalus membentuk embrio somatik tahap globular. Figure III.35. Growth and development of calli toward formation of globular somatic embryos.

71


A

B

D

C

E

F

A dan B = kalus dengan struktur embrio somatik, C = tunas hibrida somatik yang dihasilkan, D = tunas yang telah diisolasi, E-F = plantlet. Gambar III.36. Pertumbuhan dan perkembangan embrio somatik pada kalus hasil fusi protoplas di media pendewasaan. Figure III.36. Growth and development of somatic embryos yielded from microcalli-derived protoplast fusion in maturation media.

culture of Artemisia annua. The best concentration of mevalonic acid to increase artemisinin was 450 ppm. This treatment gave the highest artemisinin content (0.93%).

Artemisinin, produk metabolit sekunder yang dihasilkan dari tanaman Artemisia annua L., sangat potensial untuk dikembangkan sebagai obat malaria. Cara yang paling mudah dan murah untuk memperoleh artemisinin ialah dengan mengekstrak langsung dari tanamannya. Namun, kandungan artemisinin dari A. annua di Indonesia umumnya rendah berkisar antara 0,01-0,5%, sehingga tidak efisien apabila dikembangkan untuk skala industri. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk produksi artemisinin dalam skala industri adalah melalui penggunaan kultur akar rambut dalam bioreaktor. Pada APBN 2007 telah diperoleh media MS + 2% glukosa untuk kultur akar rambut A. annua yang

72

diinduksi menggunakan strain Agrobacterium rhizogenes ATCC 15834. Asam mevalonat merupakan salah satu senyawa antara dalam lintasan pembentukan artemisinin. Senyawa prekursor ini dengan konsentrasi yang tepat dapat menyediakan suplai bahan baku untuk pembuatan senyawa metabolit sekunder artemisinin, sehingga kandungannya didalam sel atau organ akan meningkat. Oleh karena itu pada tahun ini dilakukan penambahan asam mevalonat pada berbagai konsentrasi (150, 300, 450, 600, dan 750 ppm) untuk meningkatkan kandungan artemisinin pada lini akar rambut terpilih, yaitu Q1 yang sudah mempunyai kandungan artemisin tinggi (0,71%). Hasil analisa kandungan artemisinin dari akar rambut pada berbagai perlakuan asam mevalonat disajikan pada Tabel

LAPORAN TAHUN 2008

III.40. Penambahan asam mevalonat hingga 450 ppm tampak meningkatkan kandungan artemisinin sebesar 13,9% dibandingkan dengan kontrol. Kandungan artemisinin tertinggi diperoleh dari penambahan asam mevalonat 450 ppm, yaitu sebesar 0,93%. Namun selanjutnya penambahan asam mevalonat 600 ppm dan 750 ppm menyebabkan produksi artemisinin menjadi lebih rendah, diduga akibat pertumbuhan akar rambut terhambat seperti ditunjukkan oleh bobot basah dan bobot kering yang semakin menurun (Gambar III.37).

PENGARUH DEHIDRASI PADA KRIOPRESERVASI TANAMAN PURWOCENG DENGAN TEKNIK ENKAPSULASI-VITRIFIKASI Effect of Dehydration on Cryopreservation of Purwoceng by Encapsulation-Vitrification Technique. Purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk.) is an endangered plant species native to Indonesia. Cryopreservation by encapsulationvitrification technique was used to preserve this invaluable medicinal plant. Cell membrane flexibility is important in dehydration of cell to avoid irreversible plasmolysis. Dehydration treatments (0, 30, 60, and 90 minutes) were given to precultured purwoceng calli encapsulated in alginate beads. The treatments were aimed to

Tabel III.40. Kandungan artemisinin dari lini akar rambut Q1 dengan penambahan asam mevalonat. Table III.40. Mevalonic acid treatments and artemisinin content in Q1 line hairy root culture of Artemisia annua. Konsentrasi asam mevalonat (ppm)

Kandungan artemisinin (%)

0 150 300 450 600 750 4,5

0,71 0,74 0,77 0,93 0,65 0,67 Mev 0

Mev 150

Mev 300

Mev 450

Mev 600

Mev 750

Bobot akar rambut (g)

4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

Bobot basah Bobot kering Gambar III.37. Bobot basah dan bobot kering akar rambut pada media dengan penambahan asam mevalonat pada umur 6 MST. Figure III.37. Fresh and dry weight of hairy root in media with mevalonic acid treatments at 6 WAC.

73


reduce cell water content in order to avoid crystallization of ice during cooling in liquid nitrogen (LN) used for cryopreservation. The results indicated that duration of dehydration for 60 minutes gave the highest survival rates of explants before cooling and after cooling in LN, i.e. 64,2% and 6,25%, respectively. The low regrowth rate of explants after cooling was due to low survival of the cells during thawing.

Purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk.) adalah tanaman obat langka asli Indonesia dengan kategori hampir punah (endangered) yang hidup secara endemik di daerah pegunungan dan sulit dibudidayakan di luar habitat aslinya karena memerlukan persyaratan agroekologi yang spesifik. Dari penelitian TA 2007 telah diperoleh waktu prakultur terbaik, yaitu 4 minggu. Penerapan perlakuan prakultur dengan menggunakan sukrosa dimaksudkan untuk memberikan kesempatan bagi sel agar dapat meningkatkan fleksibilitas membran sel. Fleksibilitas membran sel sangat berperan dalam proses dehidrasi cairan dalam sel supaya tidak terjadi plasmolisis yang tidak dapat dipulihkan (irreversible). Oleh Sebelum pembekuan STDEV Rerata

80 60 40 20 0’

03’ 63’ Durasi dehidrasi (menit)

Setelah pembekuan

20

93’

Persentase tumbuh (%)

Persentase tumbuh (%)

100

0

karena itu, penelitian TA 2008 ditujukan untuk memperoleh waktu dehidrasi yang dapat memberikan daya hidup dan daya tumbuh eksplan yang paling tinggi sebelum pembekuan dan setelah pembekuan dalam nitrogen cair. Bahan tanaman atau eksplan yang digunakan ialah kapsul alginat yang mengandung kalus purwoceng embriogenik yang sudah diprakultur dalam media cair DKW + sukrosa 0,3% selama 4 minggu. Eksplan diberi perlakuan dehidrasi (0, 30, 60, dan 90 menit) untuk mereduksi kandungan air sehingga pada saat pembekuan dalam nitrogen cair tidak terjadi kristalisasi es yang dapat menyebabkan kerusakan dan kematian sel. Peubah yang diamati adalah persentase eksplan hidup dan beregenerasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa durasi dehidrasi selama 60 menit memberikan daya hidup dan daya tumbuh eksplan yang paling tinggi sebelum pembekuan, yaitu sebesar 64,2% dan setelah pembekuan dalam nitrogen cair, yaitu sebesar 6,25% (Gambar III.38 dan Gambar III.39). Menurunnya persentase daya tumbuh pasca pembekuan di-

STDEV Rerata

15 10 5 0

0’

03’ 63’ Durasi dehidrasi (menit)

93’

Gambar III.38. Pengaruh durasi dehidrasi terhadap daya tumbuh eksplan kalus embriogenik purwoceng yang terenkapsulasi, sebelum dan setelah pembekuan dalam nitrogen cair. Figure III.38. Effect of dehydration exposure on survival rate of encapsulated embryogenic calli of purwoceng, before and after cooling in liquid nitrogen.

74

LAPORAN TAHUN 2008

A

B A = tahap pemulihan, B = tahap regenerasi.

Gambar III.39. Pertumbuhan kalus embriogenik purwoceng yang terenkapsulasi pasca dehidrasi dengan PVS2 selama 60 menit dan pasca pembekuan dalam nitrogen cair. Figure III.39. Growth of encapsulated embryogenic calli of purwoceng after dehydration in PVS2 for 60 minutes and after cooling in liquid nitrogen.

duga karena pengaruh pelelehan. Pada saat pelelehan, kontraksi osmotik dapat menyebabkan vesikulasi endositotik yang tidak dapat dipulihkan, sehingga sel menjadi lisis karena bahan membran yang baru tidak mampu dengan cepat memfasilitasi deplasmolisis. PENGARUH MANITOL PADA PENYIMPANAN PISANG SECARA IN VITRO Efect of Mannitol on Banana Preservation In Vitro. Mannitol is sugar alcohol soluble in water so that it is absorbed by plants easily. As an osmotic regulatory substance, mannitol will increase osmolarity of the media and causing inhibition on nutrient uptake. In this research three banana cultivars, i.e. Tanduk, Raja Sereh, and Raja Bulu were preserve in vitro using mannitol (0, 2, 4, and 6%). The results indicated that banana cv. Tanduk can be preserved until 6 month in 6% mannitol, while cv Raja Sereh and Raja Bulu can be preserved in 4% mannitol.

Pada umumnya osmotik regulator memiliki fungsi yang sama pada media konservasi in vitro, yaitu meningkatkan osmolaritas media sehingga tekanan osmotiknya akan semakin besar. Tekanan osmotik media yang semakin besar menyebabkan nutrisi akan mengalir sangat lambat ke

dalam jaringan tanaman. Ketersediaan nutrisi yang minim dalam jaringan tanaman akan menurunkan laju pembelahan sel dan morfogenesis sel atau jaringan, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi terhambat. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh osmotikum manitol terhadap pertumbuhan tiga jenis pisang yang dikonservasi secara in vitro, sehingga biakan dapat disimpan dalam waktu yang relatif lama tanpa tindakan subkultur yang frekuentif. Subkultur yang frekuentif tidak dikehendaki karena tidak hemat tenaga, waktu, dan biaya serta berisiko terhadap kontaminasi. Pada penelitian ini pisang kultivar Tanduk, Raja Sereh, dan Raja Bulu dikulturkan pada media MS yang diberi manitol 0, 2, 4, dan 6%. Eksplan diinkubasikan pada suhu 25oC dengan intensitas cahaya 8001.000 lux dengan fotoperiodisitas 16 jam terang. Peubah yang diamati adalah jumlah tunas, tinggi tunas, jumlah akar, panjang akar, dan persentase kematian biakan pada periode penyimpanan tertentu.

75


EVALUASI MUTAN VARIETAS PADI FATMAWATI HASIL IRRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP PENYAKIT BLAS

Hasil penelitian menunjukkan bahwa respon masing-masing kultivar cenderung berbeda-beda. Kultivar Tanduk memiliki respon yang paling baik karena hingga masa simpan 6 bulan, tidak terdapat biakan yang mati walaupun pada taraf manitol yang paling tinggi (6%). Kultivar Raja Sereh dan Raja Bulu tidak sesuai disimpan dengan manitol 6% karena persentase kematian telah mencapai 50% dan 100%. Pemberian manitol 6% menyebabkan jumlah tunas, tinggi tunas, jumlah akar, dan panjang akar yang lebih rendah daripada perlakuan lainnya pada semua kultivar yang diuji (Tabel III.41 dan III.42).

Evaluation of Fatmawati Rice Mutant Created By Gamma-Ray Irradiation for Blast Resistance. Somaclonal variation permitted accomplishment of breeding objectives in relation to rapid development of blast resistant lines from existing commercial susceptible rice cultivar. Fatmawati is a new plant type (NPT) of rice which has good agronomic characters but susceptible to blast disease. Induced mutation by gamma-ray irradiation was conducted to obtain Fatmawati mutant resistant to blast. Pyricularia grisea, races 001, 033, and 173 was applied to 480 rice mutant lines in the greenhouse. The results indicated that 17 mutant lines resistant to all races. The lines resistant to blast were obtained from calli irradiated by 1.000-5.000 rad of gamma-ray.

Dari penelitian ini perlakuan manitol 6% merupakan perlakuan terbaik untuk kultivar Tanduk sedangkan perlakuan manitol 4% merupakan perlakuan terbaik untuk kultivar Raja Sereh dan Raja Bulu. Penampilan kultur pisang pada periode simpan 6 bulan disajikan pada Gambar III.40.

Pembentukan varietas unggul padi merupakan salah satu upaya pemulia untuk mengatasi kegagalan panen yang disebabkan karena serangan penyakit atau masalah lain seperti kekeringan. Fatmawati

Tabel III.41. Pengaruh taraf manitol terhadap jumlah dan tinggi tunas biakan pisang pada umur 6 bulan. Table III.41. Effect of mannitol on shoot number and shoot height of three banana cultivars in preservation media at 6 months. Jumlah tunas

Manitol (%) 0 2 4 6

Tinggi tunas

Tanduk

Raja Sereh

Raja Bulu

Tanduk

Raja Sereh

1,33 1,16 2,83 1

1,0 1,0 1,0 1,0

0,8 1,16 1,0 -

14,8 13,5 2,3 1,0

14,3 12,7 2,1 0,67

Raja Bulu 16 16,3 2,8 -

Tabel III.42. Pengaruh taraf manitol terhadap jumlah dan panjang akar biakan pisang pada umur 6 bulan. Table III.42. Effect of mannitol on root number and root length of three banana cultivars in preservation media at 6 months. Jumlah akar

Manitol (%) 0 2 4 6

76

Panjang akar (cm)

Tanduk

Raja Sereh

Raja Bulu

Tanduk

Raja Sereh

Raja Bulu

>10 >10 7,6 1,5

>10 >10 3,33 0,5

>10 4,83 2,67 -

18 16 4,33 1,58

>15 >15 6,33 2,0

>15 12,8 7,8 -

LAPORAN TAHUN 2008

Kultivar

Taraf manitol (%) 0

2

4

6

Tanduk

Raja Sereh

Raja Bulu

Gambar III.40. Penampilan kultur pisang pada beberapa media penyimpanan setelah 6 bulan periode simpan. Figure III.40. The appearance of three banana cultivars in preservation media after 6 months.

adalah varietas padi unggul yang mempunyai sifat-sifat padi tipe baru (PTB), seperti jumlah anakan sedang (8-14 batang), umur genjah (105-115 hari), berdaya hasil tinggi (sekitar 7,5 t/ha), agak tahan terhadap wereng coklat, biotipe 2 dan 3, tahan terhadap penyakit hawar daun bakteri (HDB) strain III, dan agak tahan terhadap strain IV, namun tidak tahan terhadap penyakit blas yang sudah mulai menyerang padi sawah. Mutasi yang dikombinasikan dengan kultur in vitro dapat memperbaiki tanaman untuk karakter tertentu seperti produksi dan ketahanan terhadap penyakit. Teknik in vitro dapat menyediakan bahan yang seragam dan berukuran sekecil mungkin dalam jumlah banyak dan bebas dari penyakit untuk diberi perlakuan radiasi. Irradiasi pada material yang berukuran kecil memberikan peluang untuk terbentuknya varian

baru. Dengan variasi somaklonal akibat mutasi memungkinkan untuk berubahnya satu atau beberapa karakter tertentu saja, sedangkan karakter unggul lain yang sudah dipunyai tanaman induknya tetap dipertahankan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan mutan Fatmawati yang tahan penyakit blas melalui irradiasi sinar Gamma. Bahan yang digunakan adalah (1) tanaman M0 hasil mutasi varietas Fatmawati dengan irradiasi sinar Gamma; (2) padi Fatmawati sebagai kontrol tahan, Kencana Bali dan Asahan sebagai kontrol peka dan tahan; serta (3) tiga isolat uji yang mewakili kelompok utama haplotipe Pyricularia grisea, yaitu ras 001 untuk kelompok l, ras 033 untuk kelompok ll, dan ras 173 untuk kelompok lll; (4) media agar potato dekstrosa (PDA) dan agar oat meal (OMA).

77


Pengamatan gejala penyakit dilakukan satu minggu setelah tanaman keluar dari ruang lembab. Tingkat serangan blas dinilai dengan menggunakan skoring berdasarkan sistem Standar Evaluation for Blast Disease dari IRRI. Pengamatan dilakukan pada jumlah daun terserang dan besar bercak pada setiap daun terserang (Gambar

A

D

III.41). Uji ketahanan terhadap penyakit blas daun dilakukan pada akhir tahun saat curah hujan sangat tinggi sehingga perkembangan penyakit menjadi optimal. Banyaknya mutan yang diuji adalah 480 galur yang berasal dari berbagai perlakuan irradiasi. Hasil skoring menunjukkan adanya variasi

B

C

E

F

A = benih disemai di dalam campuran tanah dan pupuk, B = bibit umur 18 hari siap di inokulasi, C = perbedaan daun tanaman yang tidak dan terserang penyakit blas, D = daun tampak layu karena penyakit blas, E = galur somaklon yang tahan di tanam di ember, F = tanaman tahan sudah hampir menghasilkan malai. Gambar III.41. Pengujian blas di rumah kaca. Figure III.41. Blast testing in the green house. Tabel III.43. Intensitas serangan dari masing-masing isolat blas pada galur mutan Fatmawati. Table III.43. Disease incidence intensity caused by blast isolate inoculated to Fatmawati mutant. Dosis radiasi (rad) pada galur somaklon

1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 Tanaman kontrol: a. Fatmawati b. Asahan c. Kencana Bali

Rataan intensitas serangan (%) Ras 001

Ras 033

Ras 173

0,21 4,93 2,42 11,52 15,79

0 0,29 0,64 2,7 2,02

1,0 3,64 2,35 0,54 0,3

31,42 74,71 83

1,37 1,37 29,52

1,99 48,27 76,86

Fatmawati = tanaman asli, Asahan = kontrol tahan blas, Kencana Bali = kontrol rentan blas.

78

LAPORAN TAHUN 2008

intensitas serangan pada masing-masing isolat dan dosis radiasi (Tabel III.43). Dari uji ketahanan terhadap blas diperoleh 17 galur mutan yang 100% tahan ketiga isolat blas yang diaplikasikan. Galurgalur yang tahan tersebut berasal dari kalus yang diberi perlakuan radiasi dengan dosis 1.000-5.000 rad (Tabel III.44). EVALUASI KARAKTER AGRONOMI GALUR HAPLOID GANDA HASIL KULTUR ANTERA YANG BERPOTENSI SEBAGAI PEMULIH KESUBURAN Agronomic Characters Evaluation of Doubled Haploid Lines-Derived Anther Culture Potential as New Restorer Lines. Rice anther culture can be used to develop pure lines through doubled haploid (DH). Spontaneous plants regenerated directly from cultured anther containing uninucleate microspores. In previous experiments the technique was applied to rapidly develop parental lines of hybrid rice such as maintainer (B) and restorer (R) lines. In 2008, evaluation on the DHs plants-derived anther culture of F1 R/R were conducted in the greenhouse to obtain lines potential as new restorer lines. Observation was done on agronomic characters including yield and yield component. The results indicated that 14 lines were selected as potential restorer lines based on number of filled grain (>125 seeds/panicle), percentage of filled grain (>68%), length of panicle (>22 cm), and grain weight/hill (>30 g). The lines can be further selected for their resistance to pests and diseases or abiotic stresses.

Kultur antera merupakan salah satu alternatif pemanfaatan kultur in vitro untuk mempercepat pembentukan galur-galur pemulih kesuburan yang diperlukan dalam perakitan padi hibrida. Galur murni berupa tanaman haploid ganda (DH) dapat diperoleh langsung dari mikrospora uninukleat pada generasi pertama. Pada tahun 2008, galur padi DH dari penelitian kultur antera hasil persilangan dua galur pemulih kesuburan berbeda (F1 R/R) tahun 2007 ditanam di rumah kaca BB-Biogen untuk dievaluasi. Untuk memilih galur yang potensial sebagai galur pemulih kesuburan, dilakukan pengamatan secara individu berdasarkan karakter pembentukan bijinya (kehampaan <30%) atau persentase fertilitas spikelet >70%. Karakter gabah dan hasil dari 62 galur pemulih kesuburan haploid ganda hasil kultur antera F1 R/R disajikan pada Tabel III.45. Karakter komponen hasil seperti gabah isi dan gabah hampa per malai menunjukkan potensi produksi dari tanaman padi, namun jumlah anakan produktif, dan hasil gabah per rumpunlah yang menentukan produktivitasnya di lapang, tergantung dari jarak tanam atau populasi yang diinginkan per hektar. Berdasarkan karakter hasil dan kom-

Tabel III.44. Galur mutan Fatmawati tahan penyakit blas daun. Table III.44. Fatmawati mutant lines resistant to leaf blast disease. Dosis iradiasi sinar gamma (rad)

Banyaknya galur mutan

Banyaknya galur diinokulasi

Banyaknya galur yang tahan tiga ras isolat blas

1000 2000 3000 4000 5000

20 240 90 80 50

9 62 80 60 32

3 2 6 4 2

Jumlah

480

243

17

Nomor galur tahan 95, 96, 100 105, 131 143, 163, 171, 174, 176, 199 212, 219, 221, 227 246, 252

79


Tabel III.45. Komponen hasil calon galur pemulih kesuburan dari kultur antera F1 R/R. Table III.45. Yield component of restorer lines regenerated from rice anther culture of F1 R/R. Kode galur

GT (butir/malai)

GI (%)

Bobot 1.000 butir

R5-1-1-1 R5-3-4-1 R5-3-4-2 R5-3-4-3 R5-4-1-1 R5-4-1-2 R5-4-1-3 R5-6-1-1 R5-6-1-2 R5-6-1-3 R5-6-1-4 R5-7-1-1 R5-7-1-2 R5-8-1-1 R5-8-1-2 R5-8-2-1 R5-10-1-1 R5-10-1-2 R5-14-1-1 R5-14-1-2 R5-14-1-3 R5-14-1-4 R5-16-1-1 R5-18-2-1 R5-21-1-1 R5-21-3-1 R5-22-1-1 R5-26-1-1 R5-26-1-2 R5-29-1-1 R5-29-1-2

143 207 214 163 187,3 144,3 147 245,3 258 123,3 202,7 230 233,3 148,7 154,3 215,3 208 176,3 128,7 99,3 115,7 84,7 225 89 169,3 172 252,7 80,7 91,7 97,3 132

63,64 74,72 77,1 59,51 81,85 68,59 46,94 79,89 90,83 91,62 76,32 53,77 46,86 61,21 47,08 68,42 80,61 76,75 76,68 80,2 69,16 72,05 65,33 91,39 89,57 68,8 83,11 84,71 74,55 57,19 63,89

27,8 28,6 28,2 26,9 27,1 27,5 33,3 31,1 29,2 28,2 33 26,7 27,5 27,1 26,9 27,5 28 30,3 33,5 33,7 31,7 34,1 27,5 30,4 36,8 28,9 32,6 29,9 28,3 36,8 38,3

Bobot/rumpun Kode galur (g) 12,04 34,58 23,38 7,56 36,96 21,7 5,6 44,1 38,78 14,56 32,62 6,16 36,12 14 6,3 72,52 20,72 20,16 31,22 12,88 10,64 6,58 22,54 22,12 25,34 64,96 58,52 14,98 9,8 23,1 16,94

R5-31-1-1 R5-31-1-2 R5-31-1-3 R5-31-1-4 R5-31-1-5 R5-31-1-6 R5-41-2-1 R5-42-1-1 R5-42-1-2 R5-43-1-1 R5-43-1-2 R5-43-1-3 R5-43-1-4 R5-43-2-1 R5-46-2-1 R5-53-1-3 R5-60-1-1 R5-60-1-2 R5-60-1-3 R5-60-1-4 R5-60-1-5 R5-66-1-1 R5-66-1-2 R5-66-1-3 R5-77-1-1 R7-7-1-1 R7-15-1-1 R5-57-1-1 R5-57-1-2 R5-57-1-3 R5-57-1-4

GT (butir/malai)

GI (%)

Bobot 1.000 butir

Bobot/rumpun (g)

187 180,3 145,3 132,7 174,7 165,3 183,7 144,3 182 154,3 131,3 116 110 180 65,3 169,3 133,7 154 105 121,3 152,3 209,3 165,7 169 144,3 58 245,7 72,3 46,7 49,3 61

86,81 89,65 90,6 92,96 88,36 90,32 89,66 64,2 63,74 75,16 63,2 69,83 71,52 67,04 61,22 60,04 71,32 63,85 59,68 79,4 63,24 63,38 63,38 72,98 90,76 54,02 91,59 78,34 79,29 75 72,68

29,8 29,2 29,2 30,4 29,9 28,7 30,4 31,8 31,4 29,8 30,4 30,4 30 45,5 64,8 30,4 28 27,7 28,8 28,6 31,1 31,8 30,4 33 27,3 45,8 27,5 35 56 50 72,2

31,22 16,8 16,8 17,36 31,78 30,38 68,88 17,36 29,96 15,82 13,58 14,84 12,46 4,48 6,44 28,7 21,84 41,86 12,32 16,8 18,48 21,14 25,9 19,74 38,64 6,16 56,42 10,64 4,2 4,62 3,36

GT = Gabah total, GI = Gabah isi.

ponen hasil galur-galur DH hasil kultur antera F1 R/R ini terpilih 14 galur DH untuk diuji lebih lanjut (Tabel 46). Semua galur terpilih mempunyai gabah isi yang >125 butir/malai, dengan kisaran bobot per rumpun dari yang terkecil 31,22 g/rumpun pada galur R5-31-1-1 sampai yang terbesar 72,52 g/rumpun pada galur R5-8-2-1. Hal ini sesuai dengan kriteria karakter agronomi calon galur restorer, yaitu jumlah gabah per malai >100 butir dan panjang malai >22 cm, selain karakter bunga jantan dengan

80

filamen yang panjang dan kandungan polen yang banyak dalam anteranya. Galur terpilih ini dapat dievaluasi lebih lanjut untuk mendapatkan galur pemulih kesuburan dengan sifat agronomi lain yang diinginkan, seperti ketahanan terhadap OPT utama atau cekaman abiotik.

LAPORAN TAHUN 2008

Tabel III.46. Galur DH terpilih sebagai calon pemulih kesuburan. Table III.46. Selected DH lines potentially used as new restorer lines. Kode galur R5-3-4-1 R5-4-1-1 R5-6-1-1 R5-6-1-2 R5-6-1-4 R5-8-2-1 R5-21-3-1 R5-22-1-1 R5-31-1-1 R5-31-1-5 R5-31-1-6 R5-41-2-1 R5-77-1-1 R7-15-1-1

Tinggi Anakan Panjang Gabah isi Gabah isi Bobot 1.000 Bobot/rumpun tanaman (cm) produktif/rumpun malai (cm) (butir/malai) (%) Butir (g) (g) 74 71 76 80 78 87 80 86 86 91 82 87 83 95

11 11 9 8 8 21 17 12 6 10 10 15 12 13

26,2 22,2 22,8 23 23,8 27 24,8 30 28,2 26,3 26,2 25,8 23,8 20,8

154,7 153,3 196 234,3 154,7 147,3 118,3 210 162,3 154,3 149,3 164,7 131 225

74,72 81,85 79,89 90,83 76,32 68,42 68,8 83,11 86,81 88,36 90,32 89,66 90,76 91,59

28,6 27,1 31,1 29,2 33 27,5 28,9 32,6 29,8 29,9 28,7 30,4 27,3 27,5

34,58 36,96 44,1 38,78 32,62 72,52 64,96 58,52 31,22 31,78 30,38 68,88 38,64 56,42

81

Laporan Tahun 2008 IV. KEBIJAKAN BIOTEKNOLOGI DAN SUMBER DAYA GENETIK PERTANIAN Hak Cipta © 2009, BB-Biogen

IV. Kebijakan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian APRESIASI PENGELOLAAN SUMBER DAYA GENETIK UNTUK KETAHANAN PANGAN Pemahaman terhadap nilai penting dari sumber daya genetik pertanian dalam pembangunan nasional harus terus ditumbuhkembangkan setiap saat. Hal ini berkaitan dengan nilai intangible dan futuristik dari sumber daya genetik. Berkaitan dengan tujuan tersebut, Komisi Nasional Sumber Daya Genetik Pertanian (BBBiogen) bekerja sama dengan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, Pemerintah Daerah Provinsi Jawa Tengah dan Kementerian Negara Lingkungan Hidup menyelenggarakan apresiasi pada tanggal 28 Juni 2008. Kertas kerja yang dibahas dan dijadikan panduan dalam diskusi berkaitan dengan Sistem Pengelolaan Sumber Daya Genetik, Strategi Pengelolaan Sumber daya Genetik Ternak, Strategi Pengelolaan Sumber Daya Genetik Ikan, Kebijakan Konservasi Sumber Daya Genetik Hutan dan Hidupan Liar, Perkembangan KOMDA Sumber Daya Genetik dan Jejaringnya, dan Aplikasi Bioteknologi dalam Pengelolaan Sumber Daya Genetik untuk Perbaikan Sifat Tanaman. Pertemuan dihadiri oleh wakil dari 35 kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah. DISKUSI PANEL SUMBER DAYA GENETIK BAGI PEMANGKU KEPENTINGAN Percepatan dalam pemahaman terhadap nilai penting dari sumber daya genetik

82

diperkirakan akan meningkat apabila diintegrasikan dengan sistem pendidikan. Komisi Nasional Sumber Daya Genetik Pertanian (BB-Biogen) menyelenggarakan Diskusi Panel dengan staf akademik dan pendidik, yang diselenggarakan pada tanggal 8 Juli 2008 di Aula Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidikan dan Tenaga Kependidikan Pertanian, VEDCA, Cianjur. Diskusi diikuti oleh 70 orang sivitas akademik dengan lima kertas kerja berkaitan dengan Pengelolaan Agrobiodiversity: Strategi Menuju Ketahanan Pangan yang Berkelanjutan, Strategi Pengelolaan Sumber Daya Genetik Ikan, Kupercayakan padamu Keberlanjutan Sumber Daya Genetik Ternak, Aplikasi Bioteknologi dalam Pengelolaan Sumber Daya Genetik, dan Kebijakan Konservasi Sumber Daya Genetik Hutan dan Hidupan Liar. KONGRES NASIONAL KEDUA KOMDA PLASMA NUTFAH SE-INDONESIA Kongres Kedua Komda Plasma Nutfah seIndonesia diselenggarakan di Pekanbaru (Riau). Kongres merumuskan: 1. Ketahanan pangan penting dalam memenuhi hak azasi manusia, pembentukan SDM berkualitas dan ketahanan ekonomi/nasional. Untuk itu pemerintah berkewajiban untuk menyelenggarakan pengaturan, pembinaan pengendalian dan pengawasan, sedangkan masyara-

LAPORAN TAHUN 2008

kat menyelenggarakan proses produksi dan berhak untuk memperoleh pangan. 2. Masalah utama dalam pencapaian ketahanan pangan adalah pertumbuhan permintaan pangan (cukup, tepat waktu, terjangkau, dan beranekaragam) jauh lebih tinggi daripada penyediaan pangan. Di sisi lain Indonesia kaya akan biodiversity yang berpengaruh terhadap kesuksesan pelestarian tanaman pangan, karena itu perlu: mengembangkan sistem produksi berbasis sumber daya, kelembagaan, melakukan kerja sama penelitian, serta melakukan inventarisasi database dan konservasi. 3. Prinsip konservasi keanekaragaman hayati mencakup tiga level (ekosistem, jenis, dan genetik) dengan tiga pilar (perlindungan, pengawasan, dan pemanfaatan secara lestari) yang diimplementasikan dalam dua program (ex situ dan in situ). 4. Mengingat pentingnya keanekaragaman hayati, maka perlu disusun profil keanekaragaman di masing-masing kabupaten/kota untuk mencegah klaim dari daerah lain. 5. Salah satu program pemerintah untuk pelestarian SDG adalah melalui program IBSAP (mengembangkan konservasi keanekaragaman hayati, membangun dan mengembangkan pranata kelembagaan dan kebijakan nasional maupun daerah serta upaya penegakan hukum, meningkatkan dekonsentrasi dan desentralisasi kewenangan pemerintah dalam pengelolaan keragaman hayati.

6. Varietas lokal yang telah ada dan dibudidayakan secara turun temurun oleh petani, menjadi milik masyarakat dan dikuasai oleh negara. Pendaftaran varietas lokal dilakukan oleh Pemda Kabupaten/Kota/Provinsi/Pusat pada Kantor Pusat Perlindungan Varietas Tanaman (PVT). 7. Potensi Genetik Varietas Lokal: Mampu mengatasi berbagai cekaman lingkungan, dan memenuhi kebutuhan masyarakat dan mendukung keragaman genetik tanaman. 8. Faktor penyebab erosi genetik meliputi pemuliaan sentralistik, fokus pada beberapa komoditas prioritas dan mengabaikan keragaman genetik spesies non prioritas, pola konsumsi masyarakat yang seragam, dan kerusakan lingkungan. 9. Komda Plasma Nutfah di Indonesia telah berkembang dari 14 pada tahun 2006 menjadi 19 pada tahun 2008, ke depan diharapkan Komda terbentuk di setiap provinsi/kabupaten/kota. Untuk itu diharapkan Pemda dan stakeholder lainnya dapat menginisiasi pendirian Komda Plasma Nutfah bagi daerah yang belum ada, sedangkan bagi daerah yang sudah memiliki Komda diharapkan Pemda mampu memfasilitasi kegiatan pelestarian SDG antara lain seperti pendirian kebun koleksi dan kegiatan melakukan introduksi, eksplorasi, inventarisasi, konservasi, evaluasi, dan pemanfaatan SDG serta membangun jejaring kerja antar Komda dan Komnas. Diharapkan semua stakeholder berperan aktif terlaksananya kegiatan terse-

83

IV. KEBIJAKAN BIOTEKNOLOGI DAN SUMBER DAYA GENETIK PERTANIAN

but. Selain itu perlu mengkampanyekan/memperkenalkan plasma nutfah pada acara di masing-masing daerah. 10. Disepakati penggunaan nama Komda Plasma Nutfah diganti menjadi Komda Sumber Daya Genetik (SDG). Lebih lanjut Kongres Nasional Komda SDG ke III akan dilaksanakan di Jawa Timur (tahun 2010). Kegiatan seminar mengenai hasil kegiatan dan penelitian oleh masing-masing Komda-Komda SDG diselenggarakan setiap dua tahun sekali. Masing-masing Komda diharapkan dapat menganggarkan biaya untuk peserta dan pelaksanaan kegiatan. JEJARING KERJA LABORATORIUM PENGUJIAN KEAMANAN PRODUK REKAYASA GENETIK Dalam mempersiapkan Indonesia sebagai tuan rumah pada pertemuan jejaring kerja keenam pada tahun 2009, Departemen Pertanian melalui Biro Kerja Sama Luar Negeri dan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian telah melakukan koordinasi untuk penyusunan Delegasi ke pertemuan regional kelima yang diselenggarakan di Brunei Darussalam dan persiapan pelaksanaan tahun 2009 khususnya pengalokasian anggaran di masing-masing instansi terlibat, yaitu Biro Kerja Sama Luar Negeri, Badan Litbang Pertanian, dan Badan POM. Pada pertemuan kelima di Brunei Darussalam Delegasi dipimpin oleh Kepala Biro Kerja Sama Luar Negeri disertai dengan seorang peneliti dari Badan Litbang Pertanian dan dua orang pejabat dari Badan POM. Delegasi ini menyampai-

84

kan kemajuan kegiatan koordinasi jejaring di tingkat nasional, kesiapan Indonesia dalam melaksanakan pertemuan keenam, dan beberapa masukan Indonesia atas proposal yang diajukan USAID kepada Delegasi melalui Jejaring Kerja. Kegiatan pertemuan regional keenam yang akan diselenggarakan di Indonesia pada bulan Mei 2009 bertempat di Jakarta. Untuk menentukan alternatif tempat pelaksanaan pertemuan disepakati untuk membentuk Tim yang dikoordinasi oleh Biro Kerja Sama Luar Negeri Deptan untuk menentukan dua alternatif tempat dengan pertimbangan kemudahan untuk mengakses transportasi ke Bandara Sukarno Hatta dan kelengkapan kebutuhan yang terpusat di dekat gedung pertemuan ini. Hal ini ditetapkan dengan mempertimbangkan kedekatan waktu pelaksanaan pertemuan dengan kegiatan Pemilu Nasional. Di samping pertemuan utama, ditetapkan pula kunjungan ke lapang, yaitu ke Badan POM karena Badan POM merupakan lembaga yang sudah siap menjalankan fungsi jejaring yang lokasinya dekat dengan wilayah pertemuan. PENGKAJIAN KEAMANAN HAYATI DAN KEAMANAN PANGAN PRODUK REKAYASA GENETIK Kegiatan Komisi Kemanan Hayati dan Keamanan Pangan dan Tim Teknis Komisi Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan mencakup kegiatan finalisasi Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik dan Pengkajian Keamanan Hayati Produk Hasil Rekayasa Genetik berupa vaksin dan tanaman. Pedoman Peng-

LAPORAN TAHUN 2008

kajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik merupakan salah satu kunci pokok dalam menjalankan pengaturan pemanfaatan produk rekayasa genetik secara aman. Pedoman ini telah disusun sejak tahun 2002, namun masih terdapat beberapa pasal yang masih memerlukan penyempurnaan karena adanya pembaharuan dalam peraturan perundangan. Untuk itu, Komisi pada bulan Mei telah membentuk Tim Kecil untuk melakukan penyempurnaan Pedoman. Komisi menyetujui perihal ketentuan permohonan dan keputusan keamanan/ peredaran sebagaimana tercantum dalam Konsep Pedoman serta mensepakati bahwa sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku Pedoman ditandatangani oleh Kepala Badan POM. Komisi mensepakati Konsep Pedoman yang telah disusun akan diperkaya, antara lain dari pertimbangan aspek lingkungan dan keterlibatan petani. Untuk itu, Komisi menugaskan kepada Pokja untuk menerima masukan-masukan sampai dengan tanggal 9 Mei 2008 dan memperbaiki Konsep. Rapat Komisi mensepakati bahwa konsep hasil perbaikan tersebut untuk langsung disampaikan oleh Ketua I kepada Kepala Badan POM dengan tembusan kepada Menteri Negara Lingkungan Hidup, Menteri Pertanian, Menteri Kehutanan, dan Menteri Kelautan dan Perikanan. Pada bulan Agustus 2008, Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik disahkan sebagai Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan tentang Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik.

Pengkajian keamanan hayati tanaman transgenik dilakukan terhadap (1) tanaman transgenik untuk keperluan penelitian, dan (2) tanaman transgenik untuk keperluan komersialisasi. Tanaman transgenik yang dikaji dalam kaitannya dengan penelitian adalah tanaman transgenik tebu tahan kekeringan dan tanaman kentang tahan penyakit hawar daun Phytophthora, sedangkan tanaman transgenik untuk keperluan komersial adalah jagung toleran herbisida dan jagung tahan penggerek batang yang diajukan oleh dua perusahaan multi nasional. Selain pengkajian tanaman transgenik, juga dilakukan pengkajian terhadap vaksin untuk ternak. Vaksin yang dikaji adalah vaksin yang berkaitan dengan penyakit flu burung dan vaksin yang berkaitan dengan penyakit pada unggas yang disebabkan oleh virus. Pengkajian vaksin tersebut masih terus berlangsung sampai dengan akhir tahun 2008. SEMINAR NASIONAL BIOETIKA Seminar Nasional Bioetika Pertanian dihadiri oleh 203 orang peserta dari berbagai instansi pemerintah pusat dan daerah, perguruan tinggi, pengajar SLTA, LSM, dan perusahaan nasional. Pada pembukaan, Prof. Dr. Achmad Suryana (Kepala Badan Litbang Pertanian/ Ketua Komisi Nasional Sumber Daya Genetik Pertanian) menyampaikan: “Isu bioetika yang dapat didialogkan dan diperdebatkan tidak hanya yang terkait mengenai bioteknologi yang modern saja tetapi tinjauan bioetika juga terhadap isu-isu lain seperti konversi bahan pangan men-

85


jadi bahan bakar termasuk yang ramai dibahas termasuk yang akan dibahas di FAO di Roma, ekspansi perkebunan kelapa sawit dikaitkan dengan deforestrasi dan pemanasan global, keseragaman pangan dikaitkan dengan keanekaragaman pangan juga dikaitkan dengan ketahanan pangan akses dalam pembagian keuntungan dalam pemanfaatan sumber daya genetik”. Di Indonesia, masalah bioetika mulai dibahas secara terbatas dalam berbagai forum ilmiah dan forum komunikasi ilmuwan sejak awal tahun 2000. Pada bulan September 2004, atas dasar Keputusan Bersama Menteri Pertanian, Menteri Riset dan Teknologi, dan Menteri Kesehatan dibentuk Komisi Bioetika Nasional (KBN). Kepengurusan pertama Komisi berlaku sejak tahun 2004 sampai dengan tahun 2008. Materi pembahasan bioetika bidang pertanian dikelompokkan menjadi empat, yaitu (1) tanaman, (2) ternak, (3) mikroba, dan (4) bioteknologi. Di samping itu dibahas pula peran KBN terkait dengan pengembangan iptek dan perlunya prinsipprinsip bioetika bagi pengembangan iptek nasional. Materi tersebut dituangkan ke dalam dua kelompok makalah, yaitu makalah utama dan makalah pendukung. Acara penutupan terdiri atas penyampaian perumusan sementara seminar yang disampaikan oleh Ketua Tim Perumus (Dr. Muhammad Machmud), dan sambutan penutupan oleh Kepala BB-Biogen. Pada penutupan, Kepala BB-Biogen menyampaikan ucapan terima kasih kepada panitia, pembicara, dan peserta yang masih mengikuti acara penutupan, dan berharap mudah-mudahan dari apa yang su-

86

dah disimak ada manfaatnya serta ada peminat bioetika pertanian yang akan tampil pada acara The Ninth Asian Bioethics Conference di Yogyakarta. Selama ini, makalah yang masuk didominasi dari kedokteran, bioteknologi sedikit sekali apalagi pertanian hampir tidak ada, kalaupun ada itu dari luar negeri bukan dari Indonesia. Pada hari ini belum ada yang merujuk (bagi yang beragama Islam) kepada ayat-ayat Quran dan Hadis Nabi di makalahnya padahal pada acara di Yogyakarta ada sesi khusus, yaitu Islamic Bioethic, di situ kesempatan kita membedah isi Alqur’an yang terkait dengan kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan pertanian, mudah-mudahan setelah pulang dari sini ada semangat melihat kembali mengenai hal tersebut. DISKUSI GRUP BIOETIKA Diskusi Fokus tentang Bioetika Pertanian diselenggarakan di Bogor pada tanggal 31 Juli 2008 dan dihadiri oleh 18 orang peserta dari Sekretariat Komisi Bioetika Nasional, Kementerian Negara Riset dan Teknologi, Perhimpunan Ilmu Pemuliaan Indonesia, Perhimpunan Bioteknologi Pertanian Indonesia, Yayasan Naturindo, Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, Institut Pertanian Bogor, Pusat Riset Perikanan Budidaya, Balai Besar Veteriner, Pusat Analisis Sosial Ekonomi dan Kebijakan, Balai Penelitian Ternak, dan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian. Diskusi dibagi dua kelompok, masingmasing kelompok membahas Animal Welfare yang dipandu oleh Prof. Dr.

LAPORAN TAHUN 2008

Kusuma Diwyanto dan Biopirasi yang dipandu oleh Dr. Sutrisno. Rumusan Diskusi Grup Bioetika Umum 1. Diskusi Fokus (Focus Group Discussion /FGD) merupakan kelanjutan dari Semi nar Nasional tentang Tinjauan Bioetika Menuju Pertanian Berkelanjutan yang Selaras dengan Alam yang diselengga rakan di Bogor pada tanggal 29 Mei 2008, bertujuan untuk menindaklanjuti hasil seminar tersebut. Agenda diskusi dibatasi pada isu-isu yang berkait de ngan aspek biopirasi dan animal wel fare. 2. Tujuan dari FGD adalah untuk: i. Menjaring individu peminat/pemerhati (spirit) tentang bioetika di masyarakat. ii. Mencari isu-isu yang sudah dibatasi oleh peraturan perundangan dan jalan keluar atas hal yang belum diatur. iii. Menjadi alat untuk mengembangkan jejaring berkaitan dengan bioetika. iv. Menjadi wahana untuk membangun forum debat yang dapat menghasilkan pemahaman-pemahaman tentang bioetika di tataran nasional, terutama dibidang pertanian. 3. FGD perlu dilakukan secara berkelanjutan dengan topik bahasan yang lebih spesifik, sehingga dapat menghasilkan/ menentukan target capaian dan mengembangkan TOR.

Biopirasi 1. Pengertian Biopirasi mencakup mematenkan invensi yang berdasarkan sumber daya hayati dan pengetahuan lokal/ tradisional, dan komersialisasi sumber daya hayati tanpa memberikan kompensasi kepada pemilik/penguasa sumber daya hayati dan pengetahuan lokal 2. Biopirasi dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok (tipe): i. Biopirasi tipe 1 yang dilakukan oleh Perusahaan Multinasional, dan ii. Biopirasi tipe 2 yang dilakukan oleh rakyat (petani). 3. Dari sudut pandang pelaku, “pirasi” selalu membangun legalisasi dari setiap tindakan, yang berdampak atas pelanggaran kedaulatan dan kepemilikan, menurunkan tingkat kehidupan ekonomi, dan mengurangi/memusnahkan spesies tertentu. Biopirasi terjadi sebagai dampak dari kepiawaian dialog dan negosiasi, kekuatan kelembagaan dan keunggulan ekonomi. Oleh sebab itu, antisipasi biopirasi harus mencakup enforcement agent, program kontrol dan monitoring, serta pendidikan. Berdasarkan hal tersebut alternatif tindak aksi akan mencakup pematenan hak kepemilikan harus tidak menyinggung identitas kultural masyarakat, komunikasi dan koordinasi antara pengguna SDB dengan masyarakat lokal, meningkatkan ketelitian penyusunan perjanjian benefit sharing, monitoring, dan enforcement pelaksanaan perjanjian akses atas SDG, pembatalan paten yang terbukti menduplikasi teknik penggunaan materi lo-

87


kal, dan mempublikasikan daftar hitam bio-buccaneer (pembajak biologis). 4. Biopirasi terkait dengan isu utama yang muncul di dalam perdebatan pengaturan pemanfaatan SDG yang berkelanjutan secara global yang terjadi sebagai akibat perkembangan pesat dari bioteknologi yang dapat digunakan untuk meningkatkan nilai ekonomi dari SDG. Teknologi/bioteknologi umumnya dikuasai oleh negara maju yang rata-rata miskin dengan SDG sedangkan negara berkembang yang miskin penguasaan teknologi/bioteknologi, memiliki kekayaan besar dalam keanekaragaman SDG. 5. Pada tataran global terdapat tiga rejim pengaturan yang berkaitan dengan akses dan pembagian keuntungan dari hasil akses SDG, yaitu i. Konvensi Keanekaragaman Hayati yang dapat dijadikan titik awal waktu pengaturan atas akses terhadap SDG. Pembagian keuntungan dari hasil akses dan pemanfaatan SDG secara global dimulai sejak berlakunya Konvensi tersebut ii. TRIPS merupakan jembatan antara pengaturan rejim paten dengan pengaturan akses serta pembagian keuntungan hasil pemanfaatan akses berdasarkan KKH. iii. Bioetika, melalui 18 prinsip bioetik (UNESCO) merupakan pilihan-pilihan yang harus dipertimbangkan dalam TRIPS sebagai rambu-rambu dalam mencari alternatif jalan keluar atas implikasi perkembangan bioteknologi yang pesat.

88

6. Indonesia merupakan salah satu negara yang meratifikasi KKH melalui UndangUndang Nomor 5 Tahun 1994. Berdasarkan KKH pengelola nasional SDG berada di tangan negara. Untuk itu negara perlu mengatur akses dan pembagian keuntungan dari pemanfaatan SDG dengan masyarakat lokal. Pengaturan tersebut harus dituangkan dalam peraturan-perundangan tentang Pengelolaan Sumber Daya Genetik. Hal yang terpenting dalam kaitan dengan biopirasi adalah menentukan SDG yang akan dilindungi dan konsistensi implementasi kebijakan untuk melindungi SDG tersebut. 7. Rencana Tindak berkaitan dengan pengaturan akses dan pembagian keuntungan hasil pemanfaatan akses SDG meliputi: i. Sumber Daya Manusia: menjaring peminat/pemerhati (spirit) tentang bioetika dari masyarakat adalah sosialisasi secara intensif, di antaranya: a. Melalui pendidikan formal (jangka pendek dan jangka panjang), b. Pendidikan dilaksanakan secara bertahap dan berkesinambungan, dan c. Sosialisasi berjenjang melalui program jangka pendek dan jangka panjang. ii. Perlu membangun pemahaman masyarakat dan birokrat atas peraturan perundangan yang berlaku yang berkaitan dengan SDG. Cara-cara yang dapat ditempuh dalam membangun pemahaman tersebut, antara lain:

LAPORAN TAHUN 2008

a. Pengadaan science brief tentang SDG yang melibatkan anggota legislatif (DPR). b. Melibatkan dalam political agenda pemerintah tentang pangan. c. Pelibatan media massa dalam forum-forum diskusi. d. Sosialisasi melalui berbagai media, seperti refereed journal, koran, dan media massa lain. e. Penyelenggaraan lokakarya tentang SDG (setengah hari) bagi jurnalis. f. Melibatkan pengacara dan media massa dalam diskusi, perlombaan, dan lokakarya. g. Mengirimkah/melibatkan anggota legislatif ke pertemuan-pertemuan nasional dan internasional tentang bioetika. h. Pembekalan kepada diplomat mengenai kekayaan SDG. iii. Sistem, komunikasi, dan informasi iv. Pengaturan yang kondusif dalam implementasi pengelolaan SDG, termasuk pendanaan yang konsisten. v. Peraturan perundang-undangan perlu diperkuat, di antaranya Undangundang tentang SDG termasuk yang menyangkut masalah biopirasi perlu diusahakan. vi. Pengiriman delegasi dalam pertemuan forum internasional harus diprogramkan dengan jelas dan konsisten. vii. Perlu dilakukan analisis atas peraturan perundangan yang berlaku untuk memahami posisi dan harmo-

nisasi antara fungsi masing-masing peraturan tersebut. viii. Pemetaan SDG melalui pembuatan sistem dan perangkatnya. ix. Database tentang SDG dan teknologinya perlu disusun agar mudah diakses oleh semua pihak. Database yang sudah ada di KLH perlu diaktifkan. x. Menginventarisasi lebih banyak contoh-contoh kasus biopirasi dan berbagai legal aspect yang mengait dengan biopirasi. Animal Welfare 1. Salah satu hakekat hidup manusia adalah dapat memanfaatkan hewan/ternak untuk kesejahteraan manusia. 2. Makna “memanfaatkan” harus terkait dengan: i. Pemanfaatan berkelanjutan. ii. Agama/kepercayaan/adat istiadat/sosial budaya lokal. iii. Perikehewanan (Animal Welfare). 3. Aspek bioetika hewan dapat dikelompokkan menjadi: i. Manajemen pemeliharaan, on farm. ii. Pengendalian/pemberantasan nyakit.

pe-

iii. Riset, pendidikan dan testing sosial budaya (hobi). 4. Perdagangan dan pemanfaatan yang ASUH (aman, sehat, utuh, halal), off farm. 5. Perlu dievaluasi peraturan/kebijakan yang ada yang terkait dengan bioetika hewan, termasuk kelembagaan terkait.

89


6. Untuk mengantisipasi era globalisasi yang sudah mengedepankan prinsip kesejahteraan hewan, Indonesia perlu menyusun kebijakan-kebijakan terkait dengan animal welfare dengan pendekatan ASUH. 7. Perlu dibentuk tim-tim kecil yang akan melakukan kajian ilmiah aspek-aspek utama bioetika hewan yang sesuai dengan kondisi domestik, yaitu: i. Aspek on farm (budi daya, pemberantasan penyakit, dan sosial budaya lokal). ii. Perdagangan (transportasi, standar internasional, perlindungan, dan pelestarian SDG). iii. Riset (penelitian, pengajaran, dan animal testing) dan PIC-MTA (Prior Information Concern-Material Transfer Agreement). Akumulasi dari hasil seminar nasional dan forum diskusi dituangkan menjadi makalah Menteri Pertanian pada NinthASEAN meeting on Bioethics yang diselenggarakan di Yogyakarta bekerjasama antara LIPI dengan Badan Litbang Pertanian/BBBiogen. GUGUS TUGAS AGROBIODIVERSITY Persiapan COP CBD 9 Dalam menyiapkan COP SBD 9, BBBiogen diminta oleh Departemen Pertanian memberikan masukan-masukan terkait dengan pertemuan tersebut. Masukan disampaikan pada pertemuan persiapan pembentukan Delegasi Republik Indonesia yang diselenggarakan oleh Kementerian

90

Negara Lingkungan Hidup. Masukan tersebut antara lain: 1. Biofuels: Pemakaian biofuels dengan menggunakan sumber pangan akan membawa akibat kepada timbulnya masalah perubahan iklim, untuk itu diusulkan bahwa biofuels juga dibahas di forum UNFCC. Untuk itu, pada pertemuan COP 9 Indonesia perlu menyiapkan informasi lebih detail berkaitan dengan biofuels mencakup kebijakan nasional mengenai biofuels, posisi Indonesia dalam memanfaatkan biofuels, yang mencakup: a. Keragaman jenis biofuels; b. Kebijakan nasional pemakaian biofuels; c. Kebijakan nasional pengembangan biofuels; d. Ketersediaan lahan untuk biofuels; e. Kebijakan Departemen pertanian dalam perluasan kelapa sawit terutama berkaitan dengan perluasan areal dan kebijakan pemakaian lahan gambut; 1. Invasive Alien Species: kejadian-kejadian akibat invasive alien species yang berasal dari non OPT seperti tanaman atau hewan hias telah memberikan dampak yang nyata, untuk itu perlu adanya suatu pengaturan internasional berkaitan dengan pengaturan non OPT tersebut dalam lingkup karantina. National Report on Implementation of Convention Biological Diversity Sebagai anggota konvensi, Indonesia berkewajiban menyampaikan laporan

LAPORAN TAHUN 2008

nasional ke Convention Biological Diversity. Kementerian Negara Lingkungan Hidup telah menugaskan Gugus Tugas Agrobiodiversity di BB-Biogen untuk melakukan koordinasi dengan institusi terkait. Hasil pertemuan dan konsultasi dengan pihak terkait diperoleh beberapa masukan, yaitu: Kebijakan nasional penggunaan biofuel: 1. Target pemerintah pada tahun 2025 17% dari kebutuhan enerji nasional berasal dari campuran bahan bakar nabati; 2. Bahan bakar nabati berasal dari biodiesel, yaitu minyak sawit, minyak jarak pagar, minyak kelapa, dan minyak kedelai untuk mensubstitusi minyak solar dan minyak tanah, serta bioetanol, yaitu hasil fermentasi gula, nira, atau jagung untuk mensubstitusi bensin. 3. Minyak sawit, minyak jarak (straight jatropha oil), dan minyak kedelai dapat mensubstitusi pemakaian solar sampai 15% PPO (85% solar) tanpa harus merubah mesin, 20% minyak tanah (biokerosene); 4. Etanol dapat mensubstitusi bensin sampai 15% bioetanol tanpa harus merubah mesin; 5. Kebijakan pemerintah atas biofuels dituangkan dalam Inpres Nomor 1 Tahun 2006. Kebijakan Departemen Pertanian dalam pemanfaatan lahan gambut: 1. Pembangunan pertanian berkelanjutan pada prinsipnya adalah pembangunan pertanian yang berbasis pada optimasi pemanfaatan dan pelestarian sumber daya, tanpa mengabaikan aspek pro-

duktivitas dan ekonomi untuk memenuhi kebutuhan atas sandang, pangan, dan papan. Salah satu strateginya adalah penerapan inovasi teknologi dan kelembagaan, baik pada subsistem hulu maupun hilir; 2. Kebutuhan terhadap produk pertanian terutama pangan di satu sisi dengan peningkatan laju konversi lahan pertanian di sisi, harus diimbangi dengan dua upaya yang sejalan, yaitu peningkatan produktivitas (intensifikasi) dan perluasan lahan (ekstensifikasi). Berdasarkan perkiraan laju peningkatan kebutuhan dan laju konversi lahan masing-masing sekitar 1-2%/tahun, dengan asumsi kemampuan peningkatan produktivitas dan intensitas tanam juga 1-2%, maka diperkirakan rata-rata kebutuhan perluasan areal pertanian sekitar 350.000600.000 ha/tahun. 3. Perluasan tersebut hanya dapat dilakukan pada lahan-lahan potensial yang belum dimanfaatkan, serta bukan merupakan kawasan hutan lindung, hutan konservasi dan produksi, sebagaimana disyaratkan oleh RAN-PI dan strategi REDD sebagai salah satu hasil COP 13 UNFCC di Bali; 4. Ketersediaan sumber daya lahan potensial untuk perluasan areal pertanian semakin terbatas, yaitu dari sekitar 94 juta ha lahan potensial (sesuai) hanya sekitar 30,7 juta ha yang masih tersedia (tersisa). Lahan tersebut terdiri atas lahan kering (non rawa) dan lahan rawa (pasang surut dan lebak) yang sekitar separuhnya adalah lahan gambut dangkal-sedang (<2 m);

91


5. Tidak semua lahan potensial dan tersedia tersebut dapat dimanfaatkan untuk perluasan areal pertanian karena berkompetisi dengan kebutuhan untuk non pertanian (pemukiman, kawasan Industri, infrastruktur lain) yang cederung menggunakan lahan non rawa, bahkan sawah eksisting sekalipun. Oleh sebab itu, lahan gambut dangkal-sedang merupakan salah satu sumber daya lahan potensial yang diandalkan dan dibutuhkan bagi perluasan areal di masa yang akan datang;

92

6. Lahan gambut pada kategori tertentu dapat digunakan sebagai lahan pertanian dengan menerapkan berbagai prasyarat dan menerapkan teknologi yang tepat. Pembukaan lahan gambut menjadi lahan pertanian memerlukan perencanaan yang matang berdasarkan evaluasi karakteristik lahan (fisiko-kimia dan biologi) secara seksama dan lengkap, termasuk data dan informasi mutakhir tentang sebaran, ketebalan, tingkat kematangan, tipe luapan, dan bahan induk substratum di bawah gambut.


LAPORAN TAHUN 2008

V. Diseminasi Hasil Penelitian dan Pelayanan Informasi PUBLIKASI Publikasi yang dihasilkan BB-Biogen pada tahun 2008 adalah (1) Jurnal Agrobiogen Volume 4 Nomor 1 dan 2, (2) Buletin Plasma Nutfah Volume 14 Nomor 1 dan 2, (3) Warta Biogen Volume 4 Nomor 1 s/d 3, (4) Warta Plasma Nutfah Indonesia Nomor 20, (5) Buku Managing Agricultural Genetic Resources in Indonesia, (6) Buku Tanaman Produk Rekayasa Genetik dan Kebijakan Pengembangannya, (7) Laporan BB-Biogen Tahun 2007, (8) Poster, dan (9) Leaflet. Publikasi cetak tersebut, kecuali Poster, diedarkan ke berbagai pihak baik institusi lain atau pribadi, dibagikan kepada pengunjung saat BB-Biogen mengikuti pameran atau tamu yang berkunjung ke BBBiogen. Institusi yang menerima publikasi BB-Biogen tertera pada Lampiran V.1. Poster dan leaflet digunakan sebagai materi yang disajikan pada saat mengikuti atau menyelenggarakan pameran. Jurnal Agrobiogen 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 pada bulan April dan Oktober. Jumlah naskah yang diterima redaksi pada tahun 2008 sebanyak 44 naskah. Berdasarkan hasil pertemuan Dewan Redaksi, 13 naskah dapat dimuat dalam Jurnal Agrobiogen Volume 4

Nomor 1 dan Nomor 2. Dua puluh empat naskah dikembalikan ke penulisnya untuk diperbaiki sesuai dengan saran Dewan Redaksi, tiga naskah dalam proses penyuntingan, dan tiga naskah tidak sesuai dengan ruang lingkup Jurnal Agrobiogen (Lampiran V.2). Buletin Plasma Nutfah Buletin Plasma Nutfah terbit dua kali setahun memuat tulisan hasil penelitian dan tinjauan ilmiah tentang eksplorasi, konservasi, karakterisasi, evaluasi, dan utilisasi plasma nutfah tanaman, ternak, ikan, dan mikroba. Jumlah naskah yang diterima redaksi pada tahun 2008 sebanyak 31 naskah (Lampiran V.3). Warta Biogen dan Plasma Nutfah Indonesia 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 berita 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 2008 meliputi Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetik (5 artikel), Kultur Jaringan (2 artikel), FAO (1 artikel), Generation Challenge Program (1 artikel), dan berita lainnya.

93

V. DISEMINASI HASIL PENELITIAN DAN PELAYANAN INFORMASI

Warta Plasma Nutfah Indonesia merupakan media komunikasi dan pemasyarakatan plasma nutfah. Pada tahun 2008, 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. Buku Pada tahun 2008, BB-Biogen menerbitkan dua buku, yaitu (1) Tanaman Produk Rekayasa Genetik dan Kebijakan Pengembangannya Volume 1 tentang Teknologi Rekayasa Genetik dan Status Penelitian di Indonesia dan (2) Managing Agricultural Genetic Resources in Indonesia berisi materi yang dipresentasikan pada Seminar Internasional Management of Agricultural Genetic Resources pada tanggal 21 Agustus 2007 dan materi lain yang berkaitan dengan pengelolaan sumber daya genetik. Poster dan Leaflet Visualisasi yang dihasilkan BB-Biogen pada tahun 2008 adalah (1) Poster Feromon-Exi, Biorasional Insektisida (Feromon-Exi dan Feromon-Ostri), Database Plasma Nutfah Tanaman Pangan, dan Orlitani; (2) Leaflet Feromon-Exi, Profil BB-Biogen, Angke dan Code, dan Bioaktivator Orlitani; dan (3) Spanduk produk BBBiogen Feromon-Exi, Varietas Code dan Angke, dan Pupuk Mikroba.

94

SEMINAR Seminar rutin BB-Biogen merupakan upaya peningkatan kapasitas yang berkaitan dengan substansi penelitian atau kebijakan yang berkaitan dengan penelitian. Pada tahun 2008, telah dibahas 22 kertas kerja berkaitan dengan penelitian dan 11 kertas kerja non penelitian (Lampiran V.4). PAMERAN PARTISIPATIF BB-Biogen juga turut berpartisipasi dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan oleh Badan Litbang Pertanian maupun yang diselenggarakan oleh institusi lain baik taraf nasional maupun internasional (Lampiran V.5.). Teknologi dan informasi yang didiseminasikan melalui pameran tersebut meliputi: 1. Plasma nutfah berupa poster: Database Plasma Nutfah Tanaman Pangan dan Orlitani. 2. Kultur jaringan berupa poster: Perbanyakan Bibit Tanaman Hias melalui Kultur Jaringan dan Perbanyakan Bibit Tanaman Buah melalui Kultur Jaringan 3. Marka Molekuler dan Transgenik berupa poster: Analisis Sidik Jari DNA untuk Identifikasi Varietas Tanaman, Padi Varietas Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri. 4. Biokimia berupa poster: Insektisida Biorasional Feromon-Exi dan Insektisida Biorasional Feromon-Ostri. PENYAMPAIAN INFORMASI PADA MEDIA MASA Pada tahun 2008, BB-Biogen mengisi acara Karedok di Radio Pertanian Ciawi

LAPORAN TAHUN 2008

(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. Teknologi pengendalian penggerek batang jagung, Ostrinia furnacalis (Guenee), yang ramah lingkungan (disiarkan pada tanggal 12 Maret 2008) 2. Galur padi potensi hasil tinggi tahan HDB dan blas (disiarkan pada tanggal 24 April 2008)

95


Lampiran V.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.

96

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 2008

Lampiran V.2. Daftar naskah Jurnal Agrobiogen Volume 4 Nomor 1 dan Nomor 2. No. Judul Biologi Molekuler 1. Development and characterization of F2 population for molecular mapping of aluminum-toxicity tolerant QTL in soybean 2. Identitas dan keragaman genetik Begomovirus yang berasosiasi dengan penyakit keriting pada tomat berdasarkan teknik polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism (RFLP) 3. Keragaman genetik isolat cendawan Pyricularia oryzae menggunakan primer POT-2 (REP-PCR) 4. Identifikasi marka polimorfik untuk pemuliaan padi toleran defisiensi fosfor 5. Keragaman genetik inbrida jagung QPM dan normal berdasarkan marka SSR dan hubungannya dengan penampilan hibrida 6. Interaksi atMEK1-EXGT pada Arabidopsis thaliana Saat Terjadi Pelukaan 7. Analisis sekuen gen tubulin-β isotipe 1 cacing Haemonchus contortus isolat resisten terhadap benzimidazole pada domba 8. Kajian filogenetika molekuler dan peranannya dalam menyediakan informasi dasar untuk meningkatkan kualitas sumber genetik anggrek 9. Introduksi gen antisense ACC oksidase untuk menunda pemasakan buah pepaya (Carica papaya L.) 10. Introduksi gen DefH9-iaaM dan DefH9-RI-iaaM melalui vektor Agrobacterium tumefaciens 11. Genetic diversity analysis of the aluminum-toxicity tolerant and sensitive soybean genotypes assessed with microsattelite markers 12. Pengembangan set multipleks penanda DNA mikrosatelit padi dan kedelai 13. Analisis keragaman genetik Acremonium yang berasosiasi dengan tanaman gaharu menggunakan teknik random amplified polymorphic DNA (RAPD) 14. Verifikasi beras Liberty-link 601 dengan lateral flow strip pada beras impor di Indonesia 15. Identifikasi gen ketahanan terhadap penyakit hawar daun bakteri Xa7 pada beberapa aksesi plasma nutfah padi lokal Indonesia dengan pendekatan allele mining 16. Studi keterpautan marka mikrosatelit dengan karakter ketahanan populasi jagung progeni MR-4 X AMATLCOHS-9-1-1-1-1-1-2-B terhadap penyakit bulai (Peronosclerospora maydis) 17. Bioteknologi padi: Padi transgenik toleran kekeringan

Klasifikasi Status Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer Primer

Terbit Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Tinjauan

Terbit

Primer

Kembali ke penulis Kembali ke penulis

Primer Primer Primer Primer Primer

Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis

Primer

Kembali ke penulis

Primer

Kembali ke penulis

Primer

Kembali ke penulis

18. Keragaman genetik sejumlah bakteri endofit padi dengan teknik amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA)

Tinjauan

Kembali ke penulis

19. Bioteknologi untuk perbaikan genetik dan pengelolaan tanaman padi

Tinjauan

20. Tinjauan regulasi tentang evaluasi keamanan hayati dan pelepasan varietas tanaman transgenik serta peluang terjadinya adopsi di Indonesia 21. Analisis sekuen DNA pada gen yang terlibat dalam patogenisitas pada Xanthomonas axonopodis pv. glycines

Primer

Kembali ke penulis Penyuntingan

Primer

Penyuntingan

Primer

Ditolak

22. Karakterisasi abnormalitas embrio somatik dan planlet kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) secara histologi dengan RAPD (random amplified polymorphism DNA)

97


Lampiran V.2. Lanjutan. No. Judul

Klasifikasi Status

Biologi Sel dan Jaringan 23. Pengujian nomor-nomor harapan padi tahan Al dan pH rendah hasil seleksi in vitro dengan kultur hara

Primer

Terbit

24. Perbanyakan tanaman Artemesia annua secara in vitro

Primer

Terbit

25. Pengaruh regulator osmotik dan kondisi inkubasi terhadap pertumbuhan kultur Primer purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk)

Terbit

26. Masalah pencoklatan (browning) pada kultur jaringan

Tinjauan

Terbit

27. Rice anther culture to develop blast resistant lines of IR64 and Oryza rufipogon (Gaminieae) crosses

Primer

Kembali ke penulis

28. Mikropropagasi tanaman jarak pagar

Primer

Kembali ke penulis

29. Ketahanan klon kentang liar Solanum chacoense terhadap penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) in vitro dan di lapangan

Primer

Kembali ke penulis

30. Induksi dan pertumbuhan akar rambut Artemisia pada beberapa formulasi media

Primer

Kembali ke penulis

31. Peningkatan toleransi aluminium pada batang bawah jeruk dengan teknik seleksi in vitro berulang

Primer

Kembali ke penulis

32. Keragaman somaklonal untuk perbaikan tanaman Artemisia (Artemisia annua L.) melalui kultur in vitro

Primer

Kembali ke penulis

33. Penggunaan suspensi sel dalam kultur in vitro

Tinjauan

Kembali ke penulis

34. Comparison study of pet (production-of-ethanol) operon expression in mesophilic and thermophilic bacteria

Primer

Kembali ke penulis

35. Aktivitas insektisidal protein ekstraselular isolate PRU8 terhadap larva Tenebrio molitor larvae

Primer

Kembali ke penulis

36. Kinetic evaluation of ethanol tolerant-thermophile Geobacillus thermoglucosidasius M10EXG

Primer

Kembali ke penulis

37. Pemanfaatan perangkat diagnostik serologi untuk deteksi patogen tanaman

Tinjauan

Kembali ke penulis

38. Purifikasi dan karakterisasai α-amilase termostabil dari Bacillus stearothermophilus TII-12

Primer

Penyuntingan

Biokimia/Serologi

39. Isolasi identifikasi bakteri penghasil xilanase serta karakterisasi enzimnya

Primer

Terbit

40. Development of GAL4/UP16 facilitated-enhancer trap system for rice crop improvement

Primer

Kembali ke penulis

41. Analisis integrasi dan segregasi gen resistensi hawar daun (RB) pada progeni Primer F1 hasil persilangan tanaman kentang transgenik dan non transgenik

Kembali ke penulis

42. Identifikasi sumber daya genetik kedelai terhadap penyakit virus kerdil kedelai Primer (SSV)

Disarankan ke Buletin Plasma Nutfah

43. Uji keagresifan Fusarium oxysporum f.sp. zingiberi beberapa isolat Temanggung dan Boyolali setelah disimpan tiga tahun

Primer

Ditolak

44. Analisis lintasan genotipik dan fenotipik karakter sekunder pada fase pembungaan terhadap hasil jagung pada pemupukan rendah

Primer

Ditolak

98

LAPORAN TAHUN 2008

Lampiran V.3. Daftar naskah Buletin Plasma Nutfah Volume 14 Nomor 1 dan Nomor 2. No. Judul

Klasifikasi Status

1. Ragam karakter morfologi kulit biji beberapa genotipe plasma nutfah kedelai 2. Karakterisasi dan seleksi 139 galur kentang 3. Analisis stabilitas hasil ubi 27 genotip bengkuang (Pachyrhizus erosus L. Urban) di Jatinangor Jawa Barat berdasarkan model AMMI 4. Persilangan dan pertumbuhan beberapa genotipe salak 5. Eksplorasi dan karakterisasi buah spesies kerabat mangga Kalimantan Tengah 6. Karakterisasi dan evaluasi aksesi pepaya introduksi 7. Keragaman produksi plasma nutfah pala (Myristica fragrans. Houtt) di KP Cicurug 8. Kriopreservasi tanaman obat langka purwoceng dengan teknik enkapsulasivitrifikasi 9. Ekologi pohon kluwak/pakem (Pangium edule Reinw.) di Taman Nasional Meru betiri, Jawa Timur 10. Perilaku burung beo Alor di Penangkaran Oilsonbai, Nusa Tenggara Timur 11. Karakterisasi dan produktivitas ayam Kedu Hitam 12. Pemanfaatan plasma nutfah mikroba Bordetella bronchiseptica sebagai perangkat deteksi antibodi 13. Peranan dan dominasi varietas unggul baru dalam peningkatan produksi padi di Jawa Barat 14. Pengelolaan plasma nutfah tanaman terintegrasi dengan program pemuliaan 15. Karakterisasi dan pemanfaatan plasma nutfah jeruk in situ oleh masyarakat lokal Sumatera Utara 16. Evaluasi ketahanan populasi haploid ganda silangan IR64 dan Oryza Rufipogon terhadap hawar daun bakteri pada stadia bibit 17. Identifikasi sumber daya genetik kedelai terhadap ketahanan hama pengisap polong 18. Genotypic differences between Indonesian accessions of wild cowpea (Vigna vexillata) and related Vigna species based on morpho-agronomic traits 19. Karakterisasi dan evaluasi 10 aksesi salak di Sawahlunto Sijunjung Sumatera Barat 20. Potensi tumbuhan obat akar kuning (Arcangelisia flava Merr.) di Kelompok Hutan Gelawan, Kabupaten Kampar, Riau 21. Sumbangan pemikiran pelestarian dan pengembangan sumber daya hayati pertanian di Jawa Tengah 22. Karakterisasi galur haploid ganda hasil kultur antera padi 23. Penampilan dan produktivitas padi hibida SL-8-SHS di Kabupaten Pinrang Sulawesi Selatan 24. Respon beberapa genotip kacang tanah terhadap penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) di rumah kaca 25. Identifikasi sumber daya genetik kedelai terhadap penyakit virus kerdil kedelai (SSV) 26. Pengelompokan plasma nutfah gandum (Triticum aestivum) berdasarkan karakter kuantitatif tanaman 27. Identifikasi sifat fisik dan kimia buah-buahan lokal Kalimantan 28. Aplikasi jamur pelapuk putih (JPP) Omphalina sp. untuk biopulping TKKS skala laboratorium 29. Pangasiid Catfishes of Indonesia 30. Peluang, prospek pengembangan, dan hasil penelitian plasma nutfah kedelai sayur (Edamame) di Indonesia 31. Potensi dan prospek pengembangan anggur “Red Pince” (Prabu Bestari) dan “Cardinal” (Probolinggo Super) di kota Probolinggo

Primer Primer Primer

Terbit Terbit Terbit

Primer Primer Primer Primer

Terbit Terbit Terbit Terbit

Primer

Terbit

Primer

Terbit

Primer Primer Primer

Terbit Terbit Terbit

Tinjauan

Terbit

Tinjauan Primer

Primer Primer

Terbit Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Kembali ke penulis Penyuntingan Penyuntingan

Primer

Penyuntingan

Primer

Penyuntingan

Primer

Penyuntingan

Primer Primer

Penyuntingan Penyuntingan

Primer Tinjauan

Penyuntingan Penyuntingan

Tinjauan

Ditolak

Primer Primer Primer Primer Primer Tinjauan

99


Lampiran V.4. Seminar rutin BB-Biogen periode tahun 2008. Tanggal Topik

Pembicara

27/02/08 Pedoman umum penyusunan dan seleksi proposal penelitian dan pengembangan pertanian SOP Tata Usaha

Dr. Budihardjo S., Bidang PE BB-Biogen Dra. Minantyorini, Bagian TU BB-Biogen

12/03/08 Identifikasi gen tahan bakteri hawar daun pada populasi haploid ganda silangan IR-64 dan Oryza rufipogon Pencarian alel-alel baru untuk sifat-sifat penting toleran cekaman biotik dan abiotik pada padi Bioprospeksi senyawa bioaktif untuk pengendalian hama penggerek jagung Ostrinia furnacalis Uji ekspresi gen partenokarpi DEEH9-IAAM pada galur tomat transgenik

Dr. Ida Hanarida, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. Dwinita W. Utami, Kelti BM BB-Biogen Dr. I Made Samudra, Kelti Biokimia BB-Biogen Dr. Saptowo J. Pardal, Kelti BM BB-Biogen

24/03/08 Komersialisasi produk bioteknologi Sosialisasi BPATP dan HKI

Dr. Karden Mulya, BB-Biogen Ir. Rudy Tjahjohutomo, MT, BPATP Ir. Hindarwati, MSc, PVT

Pengenalan hak PVT dan pendaftaran varietas 09/04/08 Koleksi, konservasi, karakterisasi, dan evaluasi plasma nutfah tanaman pangan Development blast durable resistance by using the wild rice species Penerapan teknologi fusi protoplasma dalam merakit jeruk lokal tipe baru

Dr. Sutoro, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. Dwinita W. Utami, Kelti BM BB-Biogen Drs. Ali Husni, MSi, Kelti BSJ BB-Biogen

16/04/08 Controling late blight on potato

Dr. Marc Geishland, CIP

07/05/08 Deteksi GM pada bahan makanan: Grain handling sampling, metode deteksi, validasi dan lab set-up

Dr. Bahagiawati, Kelti BM BB-Biogen

14/05/08 Seleksi dan evaluasi daya hasil galur tanaman pangan produk bioteknologi Teknik biologi molekuler untuk perbaikan padi hibrida

Dr. Asadi, Kelti PSDG BB-Biogen Dr. Iswari S. Dewi, Kelti BSJ BB-Biogen Dr. M. Machmud, Kelti Biokimia BB-Biogen

Bioetika dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi hayati 11/06/08 Analisis sidik jari DNA varietas tanaman pangan Marka DNA tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L) Pembentukan tanaman dihaploid jagung 16/07/08 Potensi dan pengembangan plasma nutfah mikroba Konservasi in vitro tanaman obat langka purwoceng Induksi dan pertumbuhan akar rambut artemisia dengan menggunakan A. rhizogenes pada beberapa formulasi media

100

Dr. Chaerani, Kelti PSDG BB-Biogen Dani Setyawan, MSc, Kelti BM BB-Biogen Dr. Ika Mariska, Kelti BSJ BB-Biogen Selly Salma, MSi, Kelti PSDG BB-Biogen Ika Roostika, MSi, Kelti BSJ BB-Biogen Dr. Ragapadmi Purnamaningsih, Kelti BSJ BB-Biogen

LAPORAN TAHUN 2008

Lampiran V.4. Lanjutan. Tanggal Topik

Pembicara

13/08/08 Keragaman somaklonal untuk perbaikantanaman artemisia (Artemisia annua L.) melalui kultur in vitro Peningkatan toleransi aluminium pada jeruk batang bawah

Dr. Endang G. Lestari, Kelti BSJ BB-Biogen Mia Kosmiatin, MSi, Kelti BSJ BB-Biogen Dr. M. Machmud, Kelti Biokimia BB-Biogen Dr. M. Herman, Kelti BM BB-Biogen

Teknik penulisan makalah primer untuk jurnal ilmiah Teknik penyusunan slide untuk presentasi oral 03/12/08 Isolasi gen penyandi xilanase termozim dari Streptomyces costaricanus 45I-3 asal Kalimantan Cloning and Functional characterisation of soybean (Glycine max L.) nod factor receptor genes Perakitan vektor overekspresi gen OsWRKY76 dan transformasinya ke padi Nipponbare

Dr. Etty Pratiwi, Kelti BM BB-Biogen Dr. Arief Indrasumunar, Kelti BM BB-Biogen Aniversari Apriana, MSi, Kelti BM BB-Biogen

15/03/08 Peran Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian dalam sistem perkarantinaan pertanian Masalah perizinan impor dan ekspor benih tanaman

Dr. Catur Putra Budiman, BBUSKP Deptan Ir. Mardianis Efrijon, PPI Deptan Dr. Sugiono Moeljopawiro, BB-Biogen

Perjanjian pengalihan material (PPM/MTA)

101


Lampiran V.5. Keikutsertaan BB-Biogen dalam pameran yang dikoordinir/diselenggarakan Badan Litbang Pertanian. No. Kegiatan

Waktu

Tempat

1.

Agrinex Indonesia 2008

21-24 Maret 2008

Jakarta Convention Center

2.

Pameran dalam rangka Sosialisasi Perlindungan Varietas Tanaman

29 April 2008

Dinas Pertanian Tanaman Pangan Provinsi Jawa Barat

3.

Agro & Food Expo 2008

22-25 Mei 2008

Balai Kartini, Jakarta

4.

PPN III 2008

21-25 Juli 2008

5.

Pekan Kentang Nasional 2008

20-23 Agustus 2008

Balai Penelitian Tanaman Sayuran Lembang

6.

Pameran dalam rangka pertemuan MPTHI 2008

28-30 Oktober 2008

Pasar Seni Gabusan, Yogyakarta

102

Materi yang dipamerkan ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi ● Produk Feromon-Exi ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi ● Poster Sidik Jari DNA untuk Identifikasi Varietas Tanaman dan Database Plasma Nutfah Tanaman Pangan ● Leaflet Profil BB-Biogen ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi ● Produk Feromon-Exi ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi dan Feromon-Ostri ● Produk Feromon-Exi dan Feromon-Ostri ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi dan Feromon-Ostri, Perbanyakan Bibit Tanaman Buah melalui Kultur Jaringan, Perbanyakan Bibit Tanaman Hias, Padi Varietas Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri ● Produk Feromon-Exi, FeromonOstri, Feromon PBPK, bibit kultur jaringan dalam botol, bibit kultur jaringan siap tanam ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi dan Feromon-Ostri, Perbanyakan Bibit Tanaman Buah melalui Kultur Jaringan, Perbanyakan Bibit Tanaman Hias, Padi Varietas Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri ● Produk Feromon-Exi, FeromonOstri, Feromon PBPK, bibit kultur jaringan dalam botol, bibit kultur jaringan siap tanam ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi

LAPORAN TAHUN 2008

Lampiran V.5. Lanjutan. No. Kegiatan

Waktu

Tempat

7.

Pameran Kearifan Lokal Perempuan Menuju Ketahanan Pangan Keluarga

12-15 November 2008

8.

Pameran Gebyar Pertanian 2008

1-2 Desember 2008

Fakultas Pertanian IPB

9.

Internasional Food Expo 2008 dalam rangka Hari Pangan Sedunia XXVIII

3-6 Desember 2008

Lapangan Tegalega Bandung

10.

Pameran Varietas Unggul Lokal dan Nasional dan Temu Bisnis dalam rangka Seminar Nasional PVT ke-3

10-11 Desember 2008

Auditorium Gedung F Deptan

Materi yang dipamerkan ● Contoh keanekaragaman kacang minor, kacang hijau, dan kedelai ● Contoh keanekaragaman tanaman ubi-ubian minor seperti garut, ganyong, ubi kelapa, gadung, kentang hitam, talas, dan belitung ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi, Perbanyakan Bibit Tanaman Buah, Orlitani ● Produk Feromon-Exi, Bioaktivator Orlitani, bibit kultur jaringan dalam botol ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi, Bioaktivator Orlitani ● Poster Insektisida Biorasional Feromon-Exi, Orlitani, Padi Varietas Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri, ● Produk Feromon-Exi dan Bioaktivator Orlitani ● Leaflet Profil BB-Biogen, Feromon-Exi, Bioaktivator Orlitani ● Poster Padi Varietas Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri ● Produk benih dan beras varietas Code ● Leaflet Profil BB-Biogen dan Code dan Angke Tahan Hawar Daun Bakteri

103

Laporan Tahun Penanggung Jawab Karden Mulya. Redaksi I Made Tasma Asadi Iswari S. Dewi Widiati H. Adil ISSN

Recommend Documents