STUDI KEKERABATAN DAN MORFOLOGI PADI LOKAL
ADAN HASIL MUTASI SINAR GAMMA
RISKY WULANSARI
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Studi Kekerabatan dan Morfologi Padi Lokal Adan Hasil Mutasi Sinar Gamma adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dari Departemen Biokimia dan pembimbing dari Laboratorium Biologi Molekuler, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian yang belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
RISKY WULANSARI. Studi Keragaman dan Morfologi Padi Lokal Adan Hasil Mutasi Sinar Gamma. Dibimbing oleh POPI ASRI KURNIATIN dan JOKO PRASETIYONO.
Padi Adan merupakan varian padi yang tumbuh di daerah dataran tinggi pedalaman Kalimantan Timur yang hanya dapat sekali panen setiap tahun. Mutasi dengan iradiasi sinar gamma pada padi Adan ini dapat membuat umurnya lebih cepat membuat umurnya lebih cepat agar produktivitas beras Adan ini dapat ditingkatkan. Analisis molekuler dan morfologi padi Adan hasil mutasi belum dilakukan. Analisis tersebut perlu dilakukan untuk membandingkan perbedaan antara padi Adan tetua dengan padi Adan hasil mutasi. Penelitian ini bertujuan menunjukkan kekerabatan atau keimiripan padi Adan tetua dengan padi Adan mutan menggunakan marka mikrosatelit atau SSR. Dendogram hasil analisis molekuler SSR tersebut menunjukkan bahwa padi Adan tetua dengan padi Adan hasil mutasi (BMA 1-9) berada dalam satu kelompok besar dengan koefisien kemiripan sebesar 58%. Padi hasil mutasi yang paling mirip dengan tetua ialah pada kelompok BMA 3 dan BMA 9. Mutasi dengan sinar gamma memperpendek umur berbunga dan meningkatkan jumlah anakan produktif sampai 96%. Mutasi sinar gamma juga memperpendek tinggi padi mutan sampai 20%, mengurangi jumlah anakan total padi mutan sampai 44%, dan mengurangi jumlah daun menguning padi mutan sampai 66%.
Kata kunci: padi Adan, mikrosatelit (SSR), koefisien kemiripan
ABSTRACT
RISKY WULANSARI. Study Genetic Diversity and Morphology Local Adan Rice Product of Gamma Rays Mutation. Supervised by POPI ASRI KURNIATIN and JOKO PRASETIYONO.
Adan rice is a variety of rice grown in the highlands of East Kalimantan with only once harvest every year. Mutation by gamma rays on this Adan rice make its age of ripening more early in order to increase its productivity. Analysis of molecular and morphological from Adan rice mutant has not been done before. That analysis needs to be conducted to compare the differences between wildtype of rice and mutant Adan rice. This research aimed at showed diversity or similarity of wildtype Adan rice and mutant Adan rice used microsatellite or SSR markers. The dendogram obtained from molecular analysis SSR showed that wildtype Adan rice and mutant Adan rice (BMA 1-9) are located in same large group with 58% similarity coefficient. Mutant rice is similar to the wildtype in the BMA 3 and BMA 9 groups. Mutations with gamma rays shortened on flowering and increased the number of productive tillers to 96%. Mutations of gamma rays also shortened the height of rice mutants until 20%, reduced the total number of tillers from mutant rice until 44%, and reduced the number of leaf yellowing mutant rice until 66%.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Biokimia
STUDI KEKERABATAN DAN MORFOLOGI PADI LOKAL
ADAN HASIL MUTASI SINAR GAMMA
RISKY WULANSARI
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Studi Kekerabatan dan Morfologi Padi Lokal Adan Hasil Mutasi Sinar Gamma
Nama : Risky Wulansari NIM : G84090031
Disetujui oleh
Popi Asri Kurniatin, SSi Apt MSi Pembimbing I
Dr Joko Prasetiyono Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir I Made Artika, MApp Sc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur kepada kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah yang berjudul Studi Kekerabatan dan Morfologi Padi Lokal Adan Hasil Mutasi Sinar Gamma disusun agar memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program S1 yang tengah penulis laksanakan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada ibu Popi Asri Kurniatin, SApt MSi selaku pembimbing utama yang telah memberikan waktu dan sarannya. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada Dr Joko Prasetiyono sebagai pembimbing kedua atas pengarahan dan bimbingan selama penelitian. Tidak lupa penulis berterima kasih kepada staf, teknisi, dan mahasiswa praktik lapang maupun mahasiswa yang sedang melaksanakan penelitian di Laboratorium Biologi Molekuler, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian yang membantu selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua, saudara, dan seluruh keluarga atas segala doa, dukungan, dan kasih sayangnya. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam karya ilmiah ini. Akhir kata penulis berharap tulisan ini dapat berguna bagi penulis maupun semua pihak demi kemajuan ilmu pengetahuan.
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
METODE 2
Alat 2
Bahan 2
Metode Penelitian 3
HASIL 5
PEMBAHASAN 10
SIMPULAN 15
DAFTAR PUSTAKA 16
LAMPIRAN 17
DAFTAR GAMBAR
1 DNA padi Adan hasil isolasi 5
2 Dendogram hasil PCR-SSR 6
3 Tinggi tanaman selama tiga bulan. 7
4 Jumlah anakan total selama tiga bulan 7
5 Jumlah anakan produktif selama tiga bulan 8
6 Jumlah daun menguning selama tiga bulan 8
7 Rata-rata umur berbunga tanaman padi Adan 9
8 Padi Adan tetua dan beberapa padi Adan hasil mutasi (mutan) 9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Diagram alir penelitian 18
2 Hasil pengukuran kuantitatif DNA dengan spektrofotometer 19 3 Pembagian kelompok Bulked Mutant Analysis (BMA) 20
4 Hasil skoring elektroforegram PCR-SSR 21
PENDAHULUAN
Padi merupakan tanaman utama penghasil beras. Beras masih menjadi komoditas yang sangat penting bagi negara-negara di kawasan Asia Timur. Tidak kurang dari 90% produksi beras dunia dihasilkan oleh negara-negara di Asia dan salah satu negara penghasil beras ialah Indonesia (Sidik 2007). Varietas unggul padi sawah merupakan kunci keberhasilan peningkatan produksi padi di Indonesia. Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta minat masyarakat. Sejalan dengan berkembangnya kondisi sosial ekonomi masyarakat, permintaan akan tipe varietas yang dihasilkan juga berbeda-beda (Susanto et al. 2003).
Program pengembangan varietas unggul padi sawah sampai tahun 1970-an lebih ditekankan pada perbaikan varietas lokal, terutama untuk memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun dapat dilakukan panen dua sampai tiga kali. Salah satu varietas lokal yang digunakan untuk program pengembangan ialah padi lokal Adan. Padi lokal Adan merupakan padi yang ditanam oleh suku Dayak dari pedalaman Kalimantan di kecamatan Krayan, kabupaten Nunukan, provinsi Kalimantan Timur (Susanto et al. 2003).
Beras organik Adan merupakan salah satu jenis beras cukup eksotik dan disukai oleh penduduk Malaysia maupun Brunei Darussalam. Beras ini dapat dijual dengan harga yang tinggi di negara-negara tersebut, namun demikian petani belum memperoleh manfaat optimal dari komoditas padi tersebut. Petani masih terkendala dalam upaya peningkatan produktivitas padi karena belum dilakukan pemurnian dan perbaikan varietas untuk mendapatkan tanaman berproduktivitas tinggi. Hal ini dapat terjadi karena padi Adan merupakan jenis padi yang berumur panjang sehingga padi Adan ini hanya dapat dipanen satu kali dalam satu tahunnya (Balitbang Pertanian 2012). Oleh karena itu, program pemuliaan terhadap padi Adan melalui mutasi menggunakan iradiasi sinar gamma dilakukan agar masa panen padi tersebut dapat dipercepat dan mencukupi kebutuhan konsumsi beras Adan serta meningkatkan pendapatan petani padi Adan. Proses pemuliaan padi dengan mutasi buatan ini dapat memperpendek umur tanaman padi (Ismachin 1999).
2
mikrosatelit atau Simple Sequence Repeats (SSR). Mikrosatelit atau Simple Sequence Repeats (SSR) merupakan salah satu penanda genetik molekuler yang didasarkan pada urutan DNA pendek yang tiap unit ulangannya terdiri dari satu sampai enam nukleotida (Treuren 2000). Mikrosatelit bisa digunakan untuk membandingkan genotipe dari individu yang mempunyai hubungan kekerabatan yang dekat (Crouch et al. 1998).
Penelitian ini bertujuan menunjukkan kekerabatan atau kemiripan padi Adan hasil mutasi (mutan) dengan padi Adan yang tidak dimutasi (tetua) menggunakan marka mikrosatelit atau SSR. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan membandingkan aspek morfologi padi Adan hasil mutasi dan padi Adan yang tidak dimutasi. Padi Adan tetua dan padi Adan hasil mutasi memiliki perbedaan secara fisik maupun molekuler. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai perbedaan padi Adan mutan dengan tetua asli.
METODE
Alat
Alat yang digunakan untuk isolasi DNA padi antara lain pipet mikro, tip, tabung mikro, rak tabung mikro, waterbath, sentrifus, dan sumpit. Alat yang digunakan untuk uji kuantitas DNA ialah spektrofotometer. Alat yang digunakan untuk amplifikasi DNA ialah polymerase chain reaction (PCR) thermocycler MJ Research Inc. PCT-100 dan 96-plate PCR. Alat yang digunakan untuk elektroforesis antara lain neraca analitik Denver Instrument AA-250, microwave, apparatus elektroforesis horisontal, apparatus elektroforesis vertikal, penggoyang Barnstead Thermolyne, gel documentation system Bio-Rad, gelas ukur, stirer, dan Chemidoc.
Bahan
3 melalui irradiasi sinar gamma pada tanaman tetua padi Adan. Tanaman mutan M3 ditanam dan dipelihara di BB-BIOGEN.
Metode Penelitian
Penelitian diawali dengan penanaman padi Adan tetua dan padi adan hasil mutasi (mutan) Padi Adan tetua dan mutan keduanya dianalisis secara molekuler dan morfologinya. Analisis molekuler dimuai dengan isolasi daun muda padi Adan tetua dan mutan. Sampel DNA padi hasil isolasi dikelompokkan menggunakan metode BMA (Bulk Mutant Analysis). Secara umum, kelompoknya dibagi ke dalam pool padi yang dimutasi dan pool padi tetua. Metode BMA merupakan salah satu pendekatan yang dapat diterapkan untuk menyederhanakan dan mempercepat pemetaan sifat sederhana dengan menggunakan marka molekuler. BMA terbukti menjadi metode yang cepat dan informatif untuk identifikasi keragaman genetik menggunakan marka molekuler. Penggunaan metode ini membuat kemudahan dalam analisis dua sifat yang berbeda pada tanaman (Ignjatovic-Micic et al. 2006). BMA pada penelitian ini hanya digunakan untuk memudahkan analisis agar tidak terlalu banyak sampel DNA yang harus diamplifikasi sehingga proses analisisnya akan berjalan lebih cepat. Setelah itu dilakukan proses PCR-SSR yang hasinya akan dielektroforesis dengan gel poliakrilamida. Hasil elektroforesis diperoleh suatu elektroforegram yang akan dianilisis lebih lanjut dan menghasilkan suatu dendogram.
Analisis Molekuler
Isolasi DNA (Dellaporta et al. 1983). Isolasi DNA dilakukan pada daun tanaman padi Adan sebanyak 109 sampel dengan menggunakan bufer SDS. Bufer ekstraksi Miniprep. Bufer ekstraksi yang telah dibuat ditambahkan dengan Na-disulfit 0.38 gram/100 mL dan dipanaskan pada suhu 65oC. Tabung tabung mikro yang digunakan diberi label. Rak tabung mikro dimasukkan ke dalam kotak styrofoam dan digenangi dengan larutan nitrogen cair. Daun padi muda dimasukkan ke dalam tabung mikro, tabung mikro kemudian diletakkan dalam rak styrofoam yang telah terendam larutan nitrogen cair. Daun kemudian digerus hingga menjadi serbuk halus.
Bufer ekstraksi ditambahkan sebanyak 700 μL ke dalam tabung mikro. Campuran diinkubasi pada suhu 65oC selama 20 menit, dan tabung mikro dibolak-balik setiap sepuluh menit untuk mencampurkan suspensi. Larutan kloroform isoamil-alkohol atau cisam (24:1) ditambahkan ke dalam tabung mikro sebanyak 700 μL, campuran didiamkan selama 15 menit. Campuran disentrifugasi pada 12000 rpm selama 15 menit. Fase cair paling atas dipindahkan ke tabung mikro baru sebanyak 600 μL. Etanol absolut ditambahkan ke dalam cairan DNA sebanyak dua kali volume cairan. Campuran disentrifugasi pada 12000 rpm selama 10 menit. Supernatan dibuang, pelet dicuci dengan etanol 70% dingin sebanyak 200 μL. Pelet dikeringkan pada suhu ruang selama semalam. Pelet diresuspensi dengan ddH2O 100 μL.
Uji Kualitas dan Kuantitas DNA (Sambrook & Russel 1989). Kualitas
4
Absorbansi diukur pada panjang gelombang 280 nm dan 260 nm. DNA juga dielektroforesis pada gel agarosa 1% pada 120 volt selama 60 menit dan divisualisasi menggunakan EtBr.
Bulked Mutant Analysis (BMA) (Michelmore et al. 1991). Sebanyak 109
sampel DNA padi yang telah diisolasi dikelompokkan menjadi 10 kelompok (Padi Adan tetua, BMA1, BMA 2, BMA 3, BMA 4, BMA 5, BMA 6, BMA 7, BMA 8, BMA 9), dari masing-masing sampel diambil 20 μL DNA dan digabungkan sesuai dengan kelompoknya. Sampel DNA yang telah digabungkan ini digunakan pada tahap-tahap selanjutnya, yaitu proses PCR-SSR.
Marka Molekuler SSR. Reaksi PCR-SSR dilakukan pada volume 20 μL.
Mesin PCR diatur dengan kondisi sebagai berikut: denaturasi awal pada 94oC selama 2 menit, sebanyak 35 siklus yang terdiri atas denaturasi pada 94oC selama 60 detik, annealing pada 55oC selama 60 detik, ekstensi pada 72oC selama 120 detik, dan di akhir siklus ditambah pemanjangan akhir pada 72oC selama 10 menit, serta disimpan pada 16oC hingga mesin PCR dimatikan. Proses PCR-SSR dilakukan menggunakan sampel DNA tetua padi Adan, padi Nipponbare, padi IR64, serta BMA 1 – BMA 9.
Elektroforesis Vertikal (Elektroforesis PAGE) (Sambrook & Russel 1989). Gel plate, spacer, dan comb dicuci bersih dengan air dan etanol teknis. Larutan gel akrilamida-bisakrilamida 8% sebanyak 60 mL disiapkan, lalu ditambahkan dengan 60 L TEMED dan 600 L amonium persulfat 10% (APS). Campuran dituang ke dalam sandwich plate yang telah disiapkan, comb dimasukkan. Hasil PCR-SSR ditambahkan dengan loading buffer sebanyak 2 L untuk 15 L hasil PCR. Sebanyak 3.5 L sampel dipipet ke dalam well, kemudian elektroforesis dilakukan. Elektroforesis dijalankan pada 80 volt selama 120 menit. Gel divisualisasi dengan pewarnaan menggunakan silver staining. Gel terlebih dahulu dicuci dengan ddH2O kemudian gel diletakkan dan digoyang dalam baki berisi larutan staining silver (0,39/200 mL ddH2O) selama 7 menit. Gel dicuci dengan ddH2O sebanyak 2 kali. Gel yang telah dicuci kemudian diletakkan dan digoyang dengan larutan yang mengandung 3 g NaOH, 1.5 mL CH3OH, dan 200 mL ddH2O sampai muncul pita-pita DNA di dalam gel. Setelah pita muncul, gel dicuci lagi dengan menggunakan ddH2O sebanyak 2 kali.
Analisis Data. Analisis data dilakukan berdasarkan hasil skoring pola pita
DNA yang muncul pada plate. Hasil skoring dalam bentuk data biner, jika ada pita diberi skor satu dan jika tidak ada pita diberi skor nol. Data biner dianalisis dengan menggunakan program komputer NTSYS-pc versi 2.1.
Analisis Morfologi
5
HASIL
Kualitatif dan Kuantitatif DNA Padi Adan Hasil Isolasi
Kualitas DNA hasil isolasi diuji secara kualitatif dan kuantitatif. Uji kualitatif dilakukan dengan melihat DNA hasil isolasi pada gel agarose. Gambar 1 menunjukkan hasil isolasi DNA padi yang dielektroforesis menggunakan gel agarose 1%. Keseluruhan DNA hasil elektroforesis tersebut terlihat adanya smear. Smear tersebut diakibatkan oleh fragmen DNA yang terpotong akibat proses penggerusan saat isolasi DNA
Uji kuantitatif dilakukan menggunakan spektrofotometer yang meliputi konsentrasi dan kemurnian DNA. Kemurnian DNA ditentukan dari hasil perbandingan panjang gelombang 260 dan panjang gelombang 280. Konsentrasi DNA juga dapat ditentukan pada uji kuantitatif ini. Nilai kemurnian dan konsentrasi DNA hasil isolasi tidak seragam (Tabel 1). Kemurnian DNA yang baik berkisar antara 1.8-2.0 (Sambrook & Russel 1989). Kemurnian DNA hasil isolasi cukup baik karena cukup banyak yang sudah sesuai dengan batasan literatur nilainya. Sebanyak 8 sampel nilai kemurniannya tidak masuk di dalam interval literatur. Hal ini disebabkan oleh banyak faktor salah satunya ialah DNA yang tidak terlarut sempurna sehingga mempengaruhi pembacaan pada alat spektrofotometer.
1 10 19 28 31 42 48 52 60 67 79 88 99 102 110 115 116
Gambar 1 DNA padi Adan hasil isolasi. Nomor-nomor pada gambar merupakan nomor DNA tanaman padi Adan yang diisolasi
Tabel 1 Pengukuran konsentrasi dan kemurnian DNA hasil isolasi
A 260/280 Konsentrasi (μgmL-1) Jumlah Sampel
1.662 215.10 1
1.70-1.75 139-444 2
1.75-1.80 144-1184 4
1.80-1.85 24-1095 29
1.85-1.90 13-1319 46
1.90-1.95 158-333 5
1.95-2.00 25-352 14
2.00-2.05 27-243 7
6
Hasil Analisis Kekerabatan Padi Adan yang Tidak Dimutasi dengan Padi Adan Mutasi
Hasil analisis kekerabatan ditampilkan dalam bentuk dendogram dan dilihat koefisien kemiripan dari sampel padi. Koefisien kemiripan merupakan ukuran derajat kedekatan genetik antarpadi. Semakin besar koefisien kemiripan antarpadi maka semakin mirip padi-padi tersebut secara genetik. Dendogram pada Gambar 2 yang dihasilkan memperlihatkan bahwa padi Adan tetua, padi Nipponbare, dan padi IR64 serta padi Adan hasil mutasi (BMA 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9) dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar pada koefisien kemiripan sebesar 58% dengan kelompok pertama terdiri atas 10 padi (padi Adan tetua, BMA 1-9) dan kelompok kedua terdiri dari dua padi (Nipponbare dan IR64). Kelompok besar pertama dibagi menjadi dua sub kelompok pada koefisien kemiripan sebesar 59.5%. Kelompok padi Adan (hasil mutasi dan tetua) masih mengelompok dan terpisah oleh kelompok besar kedua (Nipponbare dan IR64). Padi-padi akan terbagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih spesifik lagi pada koefisien kemiripan 76% dan dapat dilihat bahwa terdapat individu yang berdekatan dan masih dalam satu kelompok. Ada juga kelompok yang hanya memiliki satu individu saja.
Koefisien kemiripan tidak ada yang mencapai 100%. Secara keseluruhan hasil dendogram menggambarkan bahwa padi hasil mutasi kemiripannya lebih dekat dengan tetuanya terutama (BMA 3 dan BMA 9) pada koefisien kemiripan sebesar 68.8% dan kemiripan yang terjauh hasil mutasi dari tetua pada BMA 2 dan BMA 4 pada koefisien kemiripan sebesar 59.5%. Hasil mutasi memiliki kemiripan yang rendah dengan padi Nipponbare dan IR64.
Gambar 2 Dendogram hasil PCR-SSR
BMA 1
IR64 Adan
BMA 3
BMA 6
BMA 7
BMA 2
BMA 4
Nipp BMA 9
7
Aspek Morfologi Padi Adan yang Tidak Dimutasi dengan Padi Adan Mutasi
Pertumbuhan tanaman padi pada bulan Maret sampai Mei 2013 dapat dilihat pada Gambar 3. Seluruh tanaman padi setiap bulan akan bertambah tingginya tetapi pertambahan tingginya tidak sama pada masing-masing kelompok. Kelompok tanaman yang tertinggi, yaitu kelompok padi Adan tetua. Kelompok tanaman yang tingginya terendah berada pada kelompok BMA 2. Perbedaan ketinggian padi Adan tetua dengan kelompok BMA 2 mencapai 20%.
8
Jumlah anakan produktif yang bertambah selama tiga bulan (Maret sampai Mei) dapat dilihat pada Gambar 5. Jumlah anakan produktif mengalami pertambahan pada bulan kedua dan pada bulan pertama seluruh kelompok tanaman padi Adan belum menghasilkan anakan produktif. Jumlah anakan produktif tertinggi pada kelompok BMA 6. Jumlah anakan produktif terendah pada kelompok tetua. Perbedaan antara tetua padi Adan dengan kelompok BMA 6 mencapai 96%.
Jumlah daun menguning yang bertambah setiap bulannya dari bulan pertama hingga bulan ketiga (Maret sampai Mei) pada Gambar 6. Daun menguning pada bulan pertama belum muncul pada seluruh kelompok tanaman padi. Bulan kedua sudah mulai muncul daun menguning dan bertambah pada bulan ketiga. Jumlah daun menguning tertinggi pada bulan ketiga ialah kelompok tetua. Jumlah daun menguning terendah pada bulan ketiga ialah kelompok BMA 4. Perbedaan antara tetua padi Adan dan kelompok BMA 4 ini mencapai 66%.
9 Kelompok BMA 3 umur berbunganya lebih cepat daripada kelompok BMA yang lain dengan rata-rata 78,545 hari. BMA 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 umur berbunganya lebih lama daripada BMA 3, yaitu rata-rata lebih dari 87 hari (Gambar 7). Umur berbunga cepat membuat padi lebih cepat menghasilkan malai padi dan lebih cepat panen. Tetua tidak dapat dihitung umur berbunganya karena belum berbunga sampai kelompok tanaman hasil mutasi (BMA 1-9) sudah memasuki masa panen. Selain itu, kelompok tetua juga diserang oleh hama tikus.
Pertumbuhan dan perbedaan padi Adan hasil mutasi dengan padi Adan tetua ditunjukkan pada Gambar 8. Padi Adan hasil mutasi (AD 12, AD 32, AD 68, dan AD 78) tumbuhnya berbeda dengan tetua. Malai-malai padi Adan hasil mutasi sudah muncul sedangakan padi Adan tetua belum muncul. Hasil mutasi ada yang pertumbuhannya tidak normal seperti pada padi AD 12 dan AD 32. Padi AD 12
Gambar 7 Rata-rata umur berbunga tanaman padi Adan
Gambar 8 Padi Adan tetua dan beberapa padi Adan hasil mutasi (mutan)
10
PEMBAHASAN
DNA Hasil Isolasi dan Karakterisasi
DNA padi Adan berhasil diisolasi dengan menggunakan metode Dellaporta et al. (1983) setelah proses sentrifugasi dan presipitasi dengan etanol. Metode ini merupakan teknik isolasi DNA yang umum digunakan karena konsentrasi DNA yang diperoleh relatif lebih banyak dibandingkan dengan metode yang lain. Keuntungan lain dari metode ini adalah tidak membutuhkan waktu isolasi yang lama serta tahapan metode yang relatif lebih mudah. Tahap penting proses isolasi DNA ialah tahap pemecahan dinding sel untuk mengeluarkan DNA (Bintang 2010). Bagian padi yang diambil untuk isolasi ialah bagian daun muda. Tujuannya agar lebih mudah dalam penggerusan karena daun muda memiliki tekstur yang lebih lunak, dan sedikit serat. Daun muda juga banyak mengandung DNA karena bagian daun muda ini sedang aktif dalam melakukan proses pembelahan dan pertumbuhan sel.
DNA diekstraksi melalui proses senrifugasi dan penggunaan bufer ekstraksi yang mengandung SDS, EDTA, Na-Bisufit, NACl, dan Tris-Cl. Sodium dodesil sulfat (SDS) berfungsi memecah membran sel. Larutan EDTA berfungsi mengikat kation divalen yang membentuk inhibitor enzim DNAse sehingga struktur DNA tidak terdegradasi. Natrium bisulfit akan meningkatkan daya presipitasi DNA terhadap alkohol dingin. Natrium klorida memberikan kondisi yang ionik yang stabil. Tris-Cl berfungsi sebagai larutan penyangga untuk kestabilan pH. Kontaminasi protein pada DNA dihilangkan menggunakan larutan kloroform isoamil alkohol. Kloroform akan melisiskan membran sel dan mendenaturasi protein sel serta mengurangi pembusaan selama proses ekstraksi (Sambrook & Russel 1989).
DNA daun padi Adan hasil isolasi diuji secara kualitatif dan kuantitatif. Uji ini dilakukan untuk menjamin tidak terdapat kontaminasi protein dan polisakarida pada DNA yang diisolasi. Kualitas seluruh DNA hasil isolasi masih terlihat adanya fragmen smear. Fragmen smear adalah fragmen yang muncul akibat terpotongnya untaian DNA utuh penyusun kromosom selama proses ekstraksi DNA. Terpotongnya fragmen tersebut dapat disebabkan oleh kerusakan mekanis sebagai akibat kegiatan penggerusan, maupun akibat aktivitas enzimatis oleh enzim DNase selama rangkaian pengerjaan isolasi (Noferta 2011).
11 yang konsisten dan menghindari kesalahan analisis akibat kelebihan atau kekurangan jumlah DNA yang digunakan.
Kekerabatan Padi Adan yang Tidak Dimutasi dengan Padi Adan Mutasi
Pembuatan dendogram membutuhkan data skoring DNA hasil elekroforesis. Hasil skoring dalam bentuk data biner, jika ada pita diberi skor satu dan jika tidak ada pita diberi skor nol. Pita DNA yang muncul menunjukkan posisi alel. Setiap alel dianggap mewakili satu karakter dan diberi nilai berdasarkan ada atau tidaknya suatu alel. Data biner dianalisis dengan menggunakan program komputer NTSYS-pc versi 2.1. NTSYS merupakan program yang dibuat untuk melakukan analisis kekerabatan. Program ini dapat digunakan untuk melihat hubungan kekerabatan antara beberapa sampel (spesies) dengan melihat muncul dan tidaknya suatu parameter fisik pada masing-masing sampel. Data binomial digunakan pada SSR dalam biologi molekuler. Ada dan tidaknya pita dalam masing-masing parameter bisa dikategorikan sebagai data binomial. Program ini dimulai dengan memasukkan data jumlah sampel dan data faktor fisik ke dalam metode numerik, melakukan analisis similaritas atau dissimilaritas, lalu melakukan pengelompokan data untuk membuat dendogram (Rohlf 1998).
Padi hasil mutasi kemiripan genetiknya lebih condong ke padi Adan tetua. Hal ini bisa dilihat dari dendogram bahwa padi hasil mutasi masih mengelompok dengan padi Adan tetua. Kemiripan genetik paling dekat dengan tetua padi Adan, yaitu kelompok BMA 3 dan 9 sedangkan kemiripan genetik yang terjauh dari tetua, yaitu kelompok BMA 2 dan BMA 4. Kelompok BMA 1, 5, 6, 7, dan 8 kemiripannya cukup dekat dengan tetua padi Adan. Hasil membuktikan bahwa padi Adan hasil mutasi kemiripannya sangat rendah dengan Nipponbare dan IR64. Hasil mutasi yang diinginkan ialah hasil mutasi yang masih lebih mirip dengan tetua secara molekuler. Pengamatan molekuler ini dilakukan untuk seleksi padi mutan yang secara genetik lebih mirip ke tetua karena karakter-karakter morfologi tanaman mutan satu sama lain cenderung sama.
Padi Nipponbare yang termasuk padi Japonica digunakan dalam analisis secara molekuler karena ukuran genom padi ini relatif kecil (430 Mbp), mudah ditransformasi, serta memiliki ketersediaan informasi molekuler dan genetik. Padi IR64 merupakan padi golongan Indica yang merupakan varietas unggul dan disukai oleh petani yang umur berbunganya tergolong cepat. Pengguna DNA padi Nipponbare dan IR64 digunakan sebagai pembanding untuk melihat besar tidaknya mutasi yang terjadi pada padi Adan dan padi-padi tersebut termasuk padi berumur pendek.
12
genetik yang berbeda-beda dengan tetua. Pengaruh mutasi menyebabkan perubahan susunan genetik individu dan selanjutnya menjadi susunan genetik populasi. Perubahan ini berlangsung secara bertahap. Selama kurun waktu beberapa generasi akan terjadi proses yang bertujuan memilih susunan genetik populasi yang dianggap paling baik atau cocok dalam kondisi serta lingkungan tertentu.
Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Hal ini yang menyebabkan adanya alel baru yang muncul pada elektroforegram. Kemunculan alel baru ini menyebabkan hasil mutasi tidak 100% mirip dengan tetua. Proses mutasi ini dapat terjadi di semua bagian pada tumbuhan, terutama pada bagian yang sedang aktif untuk tumbuh (mengalami pembelahan sel). Mutasi gen dapat terjadi dua arah, yakni dari dominan ke resesif maupun sebaliknya. Namun mutasi gen resesif ini lebih sering terjadi dibanding gen dominan. Bila gen dominan heterozigot mengalami mutasi, maka akan langsung dapat diketahui perubahannya. Namun untuk gen resesif heterozigot dapat dilihat perubahannya pada keturunannya (Elrod & Stansfield 2002).
Lingkungan tidak bersifat statis, dengan demikian individu dan populasi yang bersusunan genetik tertentu harus selalu memperbaharui diri sesuai lingkungannya. Akibatnya suatu spesies akan mengalami perubahan susunan genetik yang tercermin dalam struktur dan ciri lainnya. Perubahan yang terus menerus ini akan memberikan perbedaan yang cukup mencolok sehingga spesies tersebut memiliki kekerabatan atau kemiripan yang jauh dari tetua (Sofro 1994).
Dendogram menggambarkan tidak adanya koefisien kemiripan 100%. Hal ini menunjukkan bahwa padi hasil mutasi cukup berbeda dengan padi tetua secara genetiknya dengan sifat yang beragam di setiap kelompoknya, tetapi padi Adan hasil mutasi lebih mirip tetua padi Adan jika dilihat secara keseluruhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa marka mikrosatelit dapat digunakan untuk mengetahui keragaman genetik pada satu spesies padi yang telah dimutasi. Keragaman genetik tanaman ini sangat penting agar seleksi dengan maksud mendapatkan karakter-karekter unggul dapat dilakukan. Hasil pemuliaan tanaman dengan mutasi yang bagus diperoleh dari mutan yang mempunyai kemiripan genetik besar dengan tetua. Dendogram dapat memberikan informasi yang penting untuk proses pemuliaan tanaman. Melalui koefisien kemiripan genetik dapat diketahui individu-individu padi yang kekerabatannya jauh dari tetua dan yang dekat dengan tetua.
Identifikasi dan analisis keragaman genetik pada plasma nutfah tanaman padi tidak hanya dilakukan dengan pengamatan morfologi, namun pengamatan secara molekuler juga penting dilakukan (Bekele et al. 2006). Hal ini disebabkan oleh karakter morfologi dapat berubah dan sangat dipengaruhi lingkungan sehingga hasil pengamatannya kurang sempurna. Analisis molekuler dapat membantu mengatasi kekurangan tersebut. Penggunaan marka molekuler mikrosatelit telah dilakukan untuk analisis keragaman genetik (Bruno et al. 2008).
Aspek Morfologi Tanaman Padi Adan
13 tetua. Hal ini kemungkinan iradiasi sinar gamma pada benih padi membuat mutasi pada gen yang mengendalikan tinggi tanaman. Namun, perlu penelitian lebih lanjut untuk memastikan mutasi gen tersebut. Tanaman padi hasil mutasi cenderung lebih pendek daripada tanaman padi tetua juga diakibatkan umur berbunga tanaman padi hasil mutasi yang lebih cepat sehingga pertumbuhan padi tidak akan bertambah lagi. Hal ini karena saat padi mulai berbunga aktivitas perkembangan dan pertumbuhan padi lebih ditekankan pada pembuahan atau dalam menghasilkan biji padi. Berkurangnya ketinggian tanaman padi hasil mutasi akan lebih bermanfaat untuk perbaikan ketahanan tanaman terhadap kerebahan (Sobrizal 2008).
Anakan padi merupakan indikator pertumbuhan tanaman padi yang sehat atau sakit, meskipun secara genetik varietas tanaman menentukan jumlah anakan. Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah anakan total dan anakan produktif. Jumlah anakan total tertinggi pada kelompok padi Adan tetua, namun jumlah anakan produktif padi Adan tetua sangat rendah daripada padi Adan mutan. Jumlah anakan total padi Adan hasil mutasi lebih sedikit dikarenakan pertumbuhannya akan mencapai maksimum akibat proses pembungaan. Jumlah anakan produktif sangat penting dalam produksi biji padi. Anakan produktif merupakan salah satu komponen hasil yang berpengaruh langsung terhadap tinggi rendahnya hasil gabah (Makarim & Suhartatik 2009). Peningkatan produktivitas padi berhubungan dengan banyaknya anakan produktif, karena anakan produktif ini akan menghasilkan malai-malai padi yang memproduksi biji padi atau beras pada akhirnya. Semakin banyak jumlah anakan produktif maka jumlah malai yang dihasilkan juga semakin banyak (Muliarta et al. 2012). Perbedaan jumlah anakan total antara hasil mutasi dengan tetua padi hanya mencapai 44% tidak sebesar perbedaan jumlah anakan produktif yang sebesar 96%. Hal ini membuktikan bahwa mutasi sinar gamma berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan anakan produktif.
Sudah sejak lama warna daun tanaman padi dianggap penting sebagai indikator bagi pertumbuhan organ-organ tanaman, bahkan bagi pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. Umumnya, penggunaan warna daun sebagai suatu indikator visual dan subjektif bagi kebutuhan tanaman padi akan pupuk nitrogen (N) (Suharja 2009). Kekurangan nitrogen dapat mengakibatkan berkurangnya intensitas warna hijau dari dedaunan karena hilangnya klorofil. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa padi Adan mutan lebih baik dalam penyerapan nitrogen. Jumlah daun menguning padi Adan mutan lebih sedikit daripada jumlah daun menguning padi Adan tetua. Pengurangan daun menguning dari padi tetua mencapai 66% yang dapat dilihat pada padi hasil mutasi.
Kecenderungan peningkatan kandungan nitrogen tanaman dapat berpengaruh terhadap fotosintesis baik melalui kandungan klorofil maupun enzim fotosintetik. Jika kandungan nitrogen daun meningkat, maka hasil fotosintesis akan meningkat, sebaliknya jika kandungan nitrogen daun rendah maka hasil fotosintesis yang terbentuk juga rendah. Hal itu karena unsur nitrogen akan meningkatkan warna hijau daun. Nitrogen erat kaitannya dengan sintesis klorofil dan sintesis protein maupun enzim (Suharja 2009). Nitrogen digunakan tumbuhan untuk sintesis asam glutamat yang merupakan prekursor pembentukan klorofil.
14
mengolah sinar radiasi matahari menjadi karbohidrat atau energi untuk tumbuh kembangnya organ-organ tanaman lainnya. Daun yang menguning ini bisa menjadi daun kering dan tidak efektif pada proses fotosintesis yang mengakibatkan berkurangnya hasil fotosintesis. Daun-daun menguning yang banyak akan mempengaruhi organ-organ padi yang lain dan dapat menghambat perkembangannya karena tanaman padi dapat kekurangan energi (BB Padi 2006).
Umur berbunga pada padi sangat berkorelasi positif dengan umur tanaman. Umur berbunga dapat digunakan sebagai penduga pendeknya umur berbunga suatu varietas padi yang pengamatannya lebih mudah dipraktikan (Ismachin 1998).
Mutasi sinar gamma berpengaruh nyata terhadap umur berbunga (Sianipar et al. 2013). Pengamatan lapang menunjukkan bahwa padi-padi hasil mutasi lebih cepat umur berbunganya. Hal ini terlihat dari padi tetua yang tidak berbunga sampai masa panennya padi hasil mutasi. Terlalu lamanya padi tetua berbunga membuat padi ini tidak menghasilkan malai.
Sianipar et al. (2013) yang menyatakan bahwa penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis radiasi sinar gamma dengan dosis yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifat-sifat yang seperti hasil tinggi, umur pendek, dan tahan terhadap penyakit. Radiasi dapat menginduksi terjadinya mutasi karena sel yang teradiasi akan dibebani oleh tenaga kinetik yang tinggi, sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia sel tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan terjadinya perubahan susunan kromosom tanaman.
Semakin tingi dosis iradiasi, dapat menurunkan daya tumbuh tanaman. Menurunnya daya hidup tanaman disebabkan karena adanya efek deterministik akibat iradiasi sinar gamma. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi (PPIN BATAN 2008). Radiasi sinar gamma berpengaruh nyata menurunkan rata-rata tinggi tanaman beberapa genotipe krisan. Aisyah (2006) juga menjelaskan bahwa menurunnya tinggi kecambah adalah indikator yang paling umum digunakan untuk melihat efek mutagen, baik fisik maupun kimia. Penurunan tinggi tanaman tersebut dapat terjadi karena iradiasi dapat menyebabkan rusaknya kromosom tanaman, sehingga mengakibatkan terganggunya tanaman tersebut.
Mutasi sinar gamma membuat fenotip atau morfologi tanaman padi menjadi berbeda-beda. Fenotip tanaman ditentukan oleh properti genotip dan kondisi pertumbuhan. Perubahan kondisi pertumbuhan pada tanaman sering menghasilkan adaptasi fisiologis. Adaptasi fisiologis biasanya berasosiasi dengan perubahan aktivitas metabolisme. Arus metabolisme merupakan jalur biokimiawi yang dikontrol oleh enzim. Enzim merupakan ekspresi gen, oleh karena itu regulasi ekspresi gen menentukan adaptasi fisiologis tanaman sehingga pertumbuhan tanaman itu berbeda-beda. Pertumbuhan tanaman yang kurang baik selain faktor lingkungan juga dapat disebabkan oleh terganggunya proses regulasi. Mutasi dapat menimbulkan kelainan pengaturan, ekspresi, dan penyimpangan gen penyandi protein yang berpengaruh pada fungsi vital (Yuwono 2000).
15 sebagaian kecil genom dalam suatu waktu sehingga sel dapat menjalani perkembangan dan diferensiasi. Pengaturan suatu gen dapat terjadi bersamaan di berbagai tingkat dan berbagai faktor bekerja bersamaan untuk merangsang dan menghambat ekspresi suatu gen (Mark et al. 2000). Kerusakan DNA akibat mutasi dapat menghasilkan susunan genetik yang berbeda. Ini berhubungan dengan terbentuknya radikal (gugus) bebas, yaitu molekul yang mengandung elektron yang tidak berpasangan. Zat ini yang sangat reaktif, membiak sendiri, dan dapat mengakibatkan gangguan metabolisme
Keragaman penampilan tanaman akibat perbedaan susunan genetik selalu mungkin terjadi sekalipun bahan tanaman yang digunakan berasal dari jenis tanaman yang sama. Susunan genetik yang berbeda tidak selalu seluruhnya diekspresikan, namun diekspresikan sebagian yang mungkin mengakibatkan hanya sedikit perubahan penampilan tanaman. Proses ekspresi gen ini juga diregulasi oleh enzim. Proses regulasi ini penting bagi keberlangsungan proses metabolisme. Proses metabolisme sangat dibutuhkan untuk kelangsungan hidup makhluk hidup. Proses ini merupakan proses yang diatur. Regulasi lintas metabolisme dikontrol oleh tiga jenis mekanisme yang berbeda, yaitu melalui pengaturan aktivitas enzim, pengaturan konsentrasi enzim, dan pengaturan hormon (Yuwono 2000).
Keragaman terlihat pada berbagai karakter seperti tinggi tanaman, jumlah anakan, daun, dan umur berbunga. Munculnya sifat-sifat dengan ukuran ekstrim pada padi mutan diakibatkan mutasi acak. Tidak semua sel awal mempunyai kepekaan yang sama terhadap mutagen, sehingga dari banyaknya sel yang dimutasi mungkin hanya beberapa saja yang terkena mutagen dan mengalami mutasi acak. Hasil mutasi acak mengakibatkan perubahan sifat yang beragam sekali seperti perubahan umur, perubahan tinggi, dan perubahan lainnya. Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab keragaman penampilan tanaman. Program genetik yang akan diekspresikan pada suatu fase pertumbuhan yang berbeda dapat diekspresikan pada berbagai sifat tanaman yang mencakup bentuk dan fungsi tanaman yang menghasilkan keragaman pertumbuhan tanaman. Keragaman penampilan tanaman akibat perbedaan susunan genetik selalu mungkin terjadi sekalipun bahan tanaman yang digunakan berasal dari jenis yang sama (Ismachin 1999).
SIMPULAN
16
mutan sampai 44% dari tetua, dan mengurangi jumlah daun menguning padi mutan sampai 66% dari tetua.
DAFTAR PUSTAKA
Aisyah SI. 2006. Mutasi Induksi. Sastrosumarjo S, editor. Bogor (ID): IPB Press. [Balitbang Pertanian] Badan Penelitian dan Perkembangan Pertanian. 2012.
Rancangan model dan program percepatan pengembangan pertanian berbasis inovasi di wilayah perbatasan dan lahan sub optimal. SinarTani. Agroinovasi. Edisi 1-7 Agustus-Juli 2012 No.3468 Tahun XLII hlm 1-16. [BB Padi] Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2006. Bagan warna daun,
menghemat penggunaan pupuk N. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 1-4.
[PPIN BATAN] Pusat Pengembangan Informatika Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional. 2008. Radiasi. [Internet]. Jakarta (ID): Badan Tenaga Nuklir Nasional; [diunduh 2013 Sept 15]. Tersedia pada: http://www.batan.go.id/FAQ/faq_radiasi.php.
Bekele F, Bekele I, Butler D, Bidai GSEE. 2006. Patterns of morphological variation in a sample of cacao (Theobroma cacao L.) germplasm from the International Cocoa Genebank, Trinidad. Genet Resour Crop Evol. 53:933-948
Bintang M. 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Astikawati R, editor. Jakarta (ID): Erlangga.
Bruno I et al. 2008. Genetic diversity and structure of farm and Gene Bank accesion of cacao (Theobroma cacao L.) in Cameroon revealed by microsatellite markers. Tree Genet & Genomes. 4:821-831
Crouch JH, Vuylsteke D, Ortiz R. 1998. Perspectives on the application of biotechnology to assist the genetic enhancement of plantain and banana (Musa spp.). Electron. J. Biotech. 1:1.
Dellaporta SL, Wood J, Hicks JB. 1983. A plant DNA minipreparation: version II. Plant Molecular Biology Reporter 1: 19-21.
Dualembang E, Musa Y, Azrai M. 2004. Karakterisasi genetik koleksi plasma nutfah sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) berbasis marka SSR (Simple Sequence Repeats). Journal of The Indonesia NutritionAssociation. 1-15. Elrod S, Stansfield W. 2002. Genetika. Jakarta (ID): Erlangga.
17 Kurniasih S. 2012. Pemanfaatan marka molekuler untuk mendukung perakitan
kultivar unggul kakao (Theobroma cacao L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Makarim AK, Suhartatik E. 2009. Morfologi dan fisiologi tanaman padi. [Internet]. Jakarta (ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. hlm 295-330;
[diunduh 2013 Mar 6]. Tersedia pada:
http://www.litbang.deptan.go.id/special/padi/bbpadi_2009_itkp_11.pdf Mark DB, Mark AMD, Smith CM. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar, Sebuah
Pendekatan Klinis. Jakarta (ID): EGC.
Michelmore RW, Paran I, Kesseli RV. 1991. Identification of markers linked to disease- resistance genes by bulked segregant anaylsis: A rapid method to detect markers in specific genomics regions by using segregating populations. Proc. Natl. Acad. Sci. 88:9828-9852.
Muliarta IGP, Sudantha LM, Santoso BB. 2012. Daya hasil dan penampilan fenotipik karakter kuantitatif galur-galur F2BC4 padi gogo beras merah. PG 5 Prosiding InSINas. 2012 Nov 29-30; Bandung, Indonesia. Bandung (ID): Insentif Ristek. hlm 1-7.
Noferta A. 2011. Analisis genom geminivirus isolat agresif PSS 1-2 dari pesisir selatan Sumatera Barat. Padang (ID): Universitas Andalas. hlm 1-13; [diunduh 2013 Sept 8]. Tersedia pada: http://pasca.unand.ac.id/id/wp-content/uploads/2011/09/Artikel-syarat-Wisuda.pdf
Rohlf FJ. 1998. NTSYSpc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System Version 2.0 User Guide. New York (NY): Applied Biostatistics Inc. Sambrook J, Russel DW. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Edisi
ke-3. New York: Cold-Spring Harbor Laboratory Pr.
Sianipar J, Putri LAP, Ilyas S. 2013. Pengaruh radiasi sinar gamma terhadap tanaman kacang hijau (Virginia radiata L.) pada kondisi kekeringan. J. Agrotek. 1(2): 136-148.
Sidik M. 2007. Produksi padi optimum rasional: peluang dan tantangan. Pangan. 49:34
Sobrizal. 2008. Mutasi induksi untuk mereduksi tinggi tanaman padi galur KI 237. J. Ilmiah Aplikasi Isotop & Radiasi. 49(2):99-108.
Sofro ASM. 1994. Keanekaragaman Genetik. Yogyakarta (ID): Andi Offset. Suharja S. 2009. Biomassa, kandungan klorofil dan nitrogen daun dua varietas
cabai (Capsicum annum) pada berbagai perlakuan pemupukan. Bioteknologi 6: 11-20.
Susanto U, Daradjat AA, Suprihatno B. 2003. Perkembangan pemuliaan padi sawah di Indonesia. J. Litbang Pertanian. 22(3): 125-131.
18
Padi Adan Tetua (Wildtyp
Padi Adan Hasil Mutasi
Sinar Analisis
Morfologi
Daun Muda
Isolasi DNA
Analisis Molekuler
PCR-SSR
Elektroforesis PAGE
Elektroforegram
Dendogram
19 Lampiran 2 Hasil pengukuran kuantitatif DNA dengan spektrofotometer
Sampel A 260 A 280 A 260/280 Konsentrasi (μgmL-1)
AD 01 0.033 0.014 2.321 165.954
AD 10 0.033 0.016 2.062 165.049
AD 19 0.043 0.026 1.662 215.100
AD 28 0.028 0.016 1.712 139.438
AD 31 0.022 0.012 1.892 111.066
AD 42 0.025 0.013 1.991 126.300
AD 48 0.067 0.034 1.945 333.263
AD 52 0.037 0.020 1.846 185.094
AD 60 0.023 0.012 1.899 114.171
AD 67 0.020 0.011 1.803 102.110
AD 79 0.036 0.018 1.952 179.322
AD 88 0.089 0.051 1.734 444.452
AD 99 0.153 0.077 1.974 764.793
AD 102 0.103 0.056 1.826 514.921
AD 110 0.029 0.016 1.769 144.149
AD 115 0.006 0.002 2.688 27.538
AD 116 0.045 0.025 1.813 224.244
Contoh perhitungan:
Konsentrasi AD 10 = A 260 x Faktor Pengenceran x 50 μgmL-1 = 0.033 x 100 x 50 μgmL-1
20
Lampiran 3 Pembagian kelompok Bulked Mutant Analysis (BMA)
Kelompok Nomor Padi Adan
Padi Adan Tetua AD-113, AD-114, AD-115, AD-116, dan AD-117
BMA1 AD-01, AD-02, AD-03, AD-04, AD-05, AD-07, AD-08, AD-09, AD-10, AD-11
BMA 2 AD-12, AD-14, AD-15, AD-17, AD-18, AD-19, AD-20, AD-21, AD-22, AD-23
BMA 3 AD-24, AD-25, AD-26. AD-27, AD-28, AD-29, AD-30, AD-31, AD-32, AD-33, dan AD-102
BMA 4 AD-34, AD-35, AD-36, AD-37, AD-39, AD-42, AD-43, AD-44, AD-46, AD-47, AD-48
BMA 5 AD-50, AD-51, AD-52, AD-53, AD-54, AD-55, AD-56, AD-57, AD-58, AD-110, AD-111
BMA 6 AD-59, AD-60, AD-62, AD-63, AD-64, AD-65, AD-66, AD-67, AD-68, AD-69, AD-70, AD-109
BMA 7 AD-71, AD-72, AD-73, AD-74, AD-75, AD-76, AD-77, AD-78, AD-79, AD-81, AD-82, AD-108
BMA 8 AD-83, AD-84, AD-85, AD-86, AD-87, AD-88, AD-89, AD-90, AD-91, AD-92, AD-93, AD-107
21 Lampiran 4 Hasil skoring elektroforegram PCR-SSR
23 Primer RM 230
Marker (bp)
Padi
Adan Nipponbare IR64 1 2 3 4 5 6 7 8 9
500 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1
400 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0
300 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0
250 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0
100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Primer RM 317
Marker (bp)
Padi
Adan Nipponbare IR64 1 2 3 4 5 6 7 8 9
500 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0
24
Lampiran 5 Hasil amplifikasi DNA dengan marka mikrosatelit (SSR) Primer RM 7601, RM 1362, RM 592, dan RM 233B
Primer RM 413, RM 405, RM 408, dan RM 337
Primer RM 127, RM 230, dan RM 317
RM 413 RM 405 RM 408 RM 337
RM 7601 RM 1362 RM 592 RM 233B
RM 127 RM 230 RM 317
M A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9
M A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A N IR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Malang, Jawa Timur pada tanggal 30 Maret 1991 dari ayahanda Soegijanto (Alm.) dan ibunda Ana Eke Sulistyowahyuni. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2003 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri 1 Bululawang, kabupaten Malang, Jawa Timur. Kemudian melanjutkan pendidikan menengah di SMP Negeri 1 Bululawang-Malang dan lulus tahun 2006. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Gondanglegi, kabupaten Malang, Jawa Timur dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA).
