PERBANDINGAN POLA PITA AMPLIFIKASI DNA DAUN, BUNGA, DAN BUAH KELAPA SAWIT NORMAL DAN ABNORMAL
ALFINIA AZIZAH
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK ALFINIA AZIZAH. Perbandingan Pola Pita Amplifikasi DNA Daun, Bunga, dan Buah Kelapa Sawit Normal dan Abnormal. Dibimbing oleh EDY DJAUHARI P dan DARMONO TANIWIRYONO. Kelapa sawit dimanfaatkan sebagai bahan baku industri minyak goreng, makanan, kosmetik, sabun, lilin, logam, serta biodiesel. Permintaan Crude Palm Oil (CPO) yang semakin meningkat kurang bisa dipenuhi sehingga perbanyakan bibit unggul kelapa sawit dilakukan dengan kultur jaringan. Namun teknik ini menghasilkan tanaman kelapa sawit yang abnormal, sehingga diperlukan penanda molekuler yang mampu mendeteksi abnormalitas secara dini. Penelitian bertujuan mengetahui perbedaan genotip daun, bunga, dan buah dari tanaman kelapa sawit normal dan abnormal, berdasarkan perbedaan pola pita amplifikasi DNA sampel terhadap primer acak menggunakan teknik amplifikasi DNA. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan pita amplifikasi yang muncul pada sampel DNA bunga abnormal dengan primer OPA 8, DNA buah normal dengan primer OPB 2, dan DNA buah abnormal (primer OPA 18, OPA 20, OPB 2, dan OPB 9). Fragmen DNA yang berbeda kemudian diisolasi dan disekuensing. Sekuen basa yang berhasil dibaca hanya DNA buah abnormal dengan primer OPB 9. Analisis hasil sekuen dilakukan dengan program Basic Local Alignment and Search Tool for Nucleotida (BLAST) namun tidak menunjukkan homologi yang tinggi dengan gen dalam bank gen. Hasil BLAST juga tidak menghasilkan urutan basa yang ada pada suatu gen penyandi tertentu dalam tanaman kelapa sawit.
ABSTRACT ALFINIA AZIZAH. Comparison of DNA Amplification Pattern from Leaves, Flowers, and Fruits Normal and Abnormal Oil Palm. Under the direction of EDY DJAUHARI P and DARMONO TANIWIRYONO. Many of palm oil are used as industrial raw materials to produce oil, food, cosmetics, soap, candles, metal industry, and biodiesel. Demand for Crude Palm Oil (CPO) that has been increasing can not be fulfilled so tissue culture can use to get oil palm prime seed. However, this technique can produce oil palm plants with a high level of abnormalities, so it is necessary to use molecular marker that is able to detect seed abnormalities earlier in tissue culture. The aim of this research was to determine the genotype differences in leaf, flower, and fruit from both normal and abnormal oil palm, based on differences in DNA amplification pattern sample using DNA amplification methode. Results of this research indicate that the DNA amplification pattern appears in the DNA abnormal flower sample with the primary OPA 8, normal fruit DNA with the primary OPB 2, and fruit abnormal DNA (with the primary OPA 18, OPA 20, OPB 2, and OPB 9). Different DNA fragment from PCR results were isolated and sequenced. Base sequence successfully be read is only abnormal fruit DNA with primer OPB 9. Sequence analysis from the results were done by the Basic Local Alignment and Search Tool for Nukleotida (BLAST) program but it does not indicate a high homology with the genes in the bank gene. BLAST results also did not produce base sequence from specific gene in the oil palm plant.
PERBANDINGAN POLA PITA AMPLIFIKASI DNA DAUN, BUNGA, DAN BUAH KELAPA SAWIT NORMAL DAN ABNORMAL
ALFINIA AZIZAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Skripsi : Perbandingan Pola Pita Amplifikasi DNA Daun, Bunga, dan Buah Kelapa Sawit Normal dan Abnormal Nama : Alfinia Azizah NIM : G44104020
Disetujui
Drs. Edy Djauhari P, M.Si Ketua
Dr.Ir. H. Darmono Taniwiryono, M.Sc Anggota
Diketahui
Dr. drh. Hasim, DEA Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat, karunia, dan ridlo-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan laporan akhir yang berjudul Perbedaan Pola Pita Amplifikasi DNA Daun, Bunga, dan Buah Kelapa Sawit Normal dan Abnormal. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetika, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia yang berlangsung dari bulan Februari hingga Juli 2008. Penelitian ini dilakukan sebagai prasyarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Terima kasih penulis ucapkan kepada Drs. Edy Djauhari P, M.Si selaku pembimbing utama dan Dr. Ir.H. Darmono Taniwiryono, M.Sc selaku pembimbing anggota dan Kepala Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia atas segala saran dan kritiknya, serta kepada Dr. Asmini Budiani, M.Si atas segala masukan dan nasehatnya. Penulis juga mengucapkan kepada seluruh peneliti dan staf di Laboratorium Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetika, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia. Terakhir penulis ucapkan rasa terima kasih yang tulus dan rasa hormat yang setinggi-tingginya kepada Ayah dan Ibu atas doa dan segala dukungan yang telah diberikan kepada penulis. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan memberikan ilmu bagi yang membutuhkan.
Bogor, Januari 2009
Alfinia Azizah
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta pada tanggal 27 Desember 1985 dari ayahanda Arifin dan ibunda Nanik Ngafiatun. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara. Penulis lulus dari SMU PPMI Assalaam Surakarta pada tahun 2004. Selanjutnya lolos seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima pada program studi Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis melakukan Praktik Kerja Lapang di Laboratorium Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetika, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia dari bulan Juli sampai Agustus 2007 dengan judul Perbandingan Pola Pita DNA Kelapa Sawit Normal dan Abnormal dengan Metode Amplifikasi DNA. Selama mengikuti masa perkuliahan penulis mengikuti kegiatan dalam kampus baik dalam lembaga kemahasiswaan dan berbagai kepanitiaan. Unit kegiatan mahasiswa yang penulis ikuti adalah kegiatan seni sunda Gentra Kaheman dan fotografer magang pada Koran Kampus. Lembaga kemahasiswaan yang pernah diikuti adalah Community of Research and Education of Biochemistry (CREBs) sebagai Staf Departemen Kerohanian periode 2007-2008.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... viii PENDAHULUAN ................................................................................................. 1 TINJAUAN PUSTAKA Tanaman Kelapa Sawit ................................................................................ Polymerase Chain Reaction (PCR) ............................................................. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) ......................................... Sekuensing ....................................................................................................
1 2 3 4
BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan ............................................................................................ 6 Metode ......................................................................................................... 6 HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi DNA dari Daun, Bunga, dan Buah Kelapa Sawit ............................. 8 Amplifikasi DNA Hasil Isolasi dengan Primer Acak .................................. 9 Analisis Hasil Urutan Basa Fragmen DNA ................................................ 12 SIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 13 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 13 LAMPIRAN ......................................................................................................... 15
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Tanaman Kelapa Sawit .................................................................................... 2 2 Skema proses PCR ........................................................................................... 3 3 Skema proses PCR-RAPD ............................................................................... 4 4 Skema proses sekuensing dengan metode Sanger ............................................ 5 5 Hasil elektroforesis larutan DNA sampel ......................................................... 9 6 Sampel DNA daun, bunga, dan buah normal dan abnormal dengan primer OPA 8 dan OPA 9 ......................................................................................... 10 7 Sampel DNA daun, bunga, dan buah normal dan abnormal dengan primer OPA 18 ............................................................................................................ 10 8 Sampel DNA daun, bunga, dan buah normal dan abnormal dengan primer OPA 19 dan OPA 20 ....................................................................................... 10 9 Sampel DNA daun, bunga, dan buah normal dan abnormal dengan primer OPB 2 ............................................................................................................... 11 10 Sampel DNA daun, bunga, dan buah normal dan abnormal dengan primer OPB 9 .............................................................................................................. 11 11 Analisis BLAST hasil sekuensing fragmen DNA buah abnormal dengan primer OPB 9 ................................................................................................... 12 12 Urutan basa yang diperoleh dari hasil sekuensing fragmen DNA buah abnormal dengan primer OPB 9 ..................................................................... 13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Alur penelitian .................................................................................................. 16 2 Pembuatan larutan sediaan ............................................................................... 17 3 Proses isolasi DNA daun, bunga, dan buah kelapa sawit ................................. 18 4 Perhitungan pengenceran DNA dengan konsentrasi 100 ng/µl ...................... 20 5 Tabel urutan basa primer OPA dan OPB ......................................................... 21 6 Gambar pola pita hasil amplifikasi DNA ........................................................ 22 7 Hasil analisis BLAST dari urutan basa bunga abnormal dengan primer OPB 9 ............................................................................................................... 24
LAMPIRAN
