KARAKTER VEGETATIF DAN MOLEKULER DUA AKSESI TANAMAN
JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) DENGAN PERLAKUAN MUTAGEN
COLCHICINE
Oleh: ESTHERINA NOVENTHI SUBANDI ( 04710006 ) AGRONOMY
Dibuat: 2010-02-15 , dengan 3 file(s).
Keywords: Kata Kunci : Vegetatif , Molekuler , Jarak Pagar , Colchicine
ABSTRAKSI
Upaya memanfaatkan sumber energi terbarukan merupakan bagian penting dalam program deversifikasi energi sebagai akibat semakin menipisnya cadangan energi dan semakin meningkatnya kebutuhan bahan bakar. Pemanfaatan minyak jarak pagar (Jatropha curcas L.) sebagai bahan bio-diesel merupakan alternatif untuk mengantisipasi meningkatnya permintaan bahan bakar. Varietas unggul dapat diperoleh melalui pemulia an tanaman, diantaranya mutasi dan transgenik. Teknik mutasi yang dapat diterapkan pada tanaman salah satunya adalah mutasi kimia dengan menggunakan senyawa colchicine.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji perbedaan karakter vegetatif dan molekuler dari dua aksesi tanaman jarak pagar (Jatropha curcas. L) akibat perlakuan beberapa konsentrasi mutagen colchicine.
Penelitian dilakukan di Lahan Percobaan Kehutanan, Laboratorium Agronomi Fakultas Pertanian, dan Laboratorium Molekuler, Pusat Pengembangan Bioteknologi Universitas
Muhammadiyah Malang. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Maret 2008 sampai Februari 2009. Alat-alat yang digunakan antara lain: seedbox, polybag, ayakan, botol durran, pipet tetes,
timbangan analitik, mikroskop, sarung tangan plastik, aluminium foil, kamera, sarung tangan, gunting, mikropipet (1-10 µL;10-100 µL;100-1000 µl), tube 1,5 ml, tip (1-10 µl,10-100 µl,100-1000 µl), mortar dan martil, spatula, tissue, beaker glass, gelas ukur, timbangan analitik, sentrifuse, vortex, magnetik stirrer, pH meter, microwave, centrifuge, vacum frezer, autoclave, alat elektroforesis, UV-transiluminator, Thermocycler (Biometra), timer, alat PCR dan alat tulis. Bahan-bahan yang digunakan antara lain: benih tanaman Jarak Pagar lokal
Asembagus-Situbondo dan lokal Mukhtiarjo-Kediri, atonik, alkohol 96%, aquadest, serbuk/kristal colchicine, pasir, pupuk kandang, dan kompos, daun jarak pagar lokal Asembagus-Situbondo dan lokal Mukhtiarjo-Kediri yang sebelumnya telah diberi perlakuan colchicine, buffer ektraksi (EDTA (Etylene Diamine Tetra Acetat) pH 8), Tris HCL pH 8, NaCL,SDS), CI 24:1 (chloroform:
isoamyl alkohol), ethanol absolut, ethanol 70%, buffer TE, TBE 1x, gel agarose, Loading dye 6x, EtBr (Ethidium Bromida),dH2O, lambda DNA 100 bp, nuclease free water, PCR mix, primer 10 basa, yaitu OPA 15 dan OPA 20.
konsentrasi colchicine 0,15%. Selanjutnya tahapan untuk analisis molekuler meliputi: (1) isolasi DNA, (2) elektroforesis / running DNA, (3) Proses PCR (Polymerase Chain Reaction) terdiri dari beberapa tahapan yaitu: pre-denaturasi pada suhu 94ºC selama 5 menit, denaturasi pada suhu 94ºC selama 1 menit, penempelan pada suhu 36ºC selama 1 menit, dan elongasi (pemanjangan) pada suhu 72ºC selama 2 menit, (4) proses elektroforesis/running hasil PCR.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa:
1. Interaksi antara aksesi tanaman jarak pagar IP-1A dan IP-1M dengan perlakuan konsentrasi colchicine 0,05%; 0,10%, dan 0,15% berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada umur 28 HSP, luas daun per tanaman (cm²), dan lebar stomata daun (µm), tetapi berpengaruh tidak nyata terhadap parameter tinggi tanaman (cm), diameter batang (cm), panjang stomata daun (µ m), dan kandungan klorofil daun (µg/cm²). Secara umum aksesi IP-1M yang diberi colchicine 0,15% mempunyai luas daun per tanaman (cm²), dan lebar stomata daun (µm) yang lebih tinggi dibandingkan dengan kombinasi perlakuan lainnya.
2. Secara terpisah aksesi IP-1M berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman (cm), tetapi pengaruhnya tidak nyata terhadap diameter batang (cm), jumlah daun, luas daun per tanaman (cm²), panjang stomata daun (µm), dan kandungan klorofil daun (µg/cm²). Aksesi IP-1M mempunyai ukuran tanaman lebih tinggi dibandingkan aksesi IP-1A.
3. Konsentrasi colchicine berpengaruh nyata terhadap luas daun per tanaman (cm²) dan panjang somata daun (µm), tetapi pengaruhnya tidak nyata terhadap parameter tinggi tanaman (cm), diameter batang (cm), jumlah daun, dan kandungan klorofil daun (µg/cm²). Konsentrasi
colchicine 0,15% mempunyai luas daun per tanaman (cm²) dan panjang stomata daun (µ m) lebih besar dibandingkan konsentrasi colchicine 0,05% dan 0,10%.
4. Terdapat perbedaan jumlah pita DNA yang dihasilkan yaitu: (a) 4 pita DNA ukuran 200 bp, 300 bp, 400 bp, dan 600 bp pada aksesi IP-1A dengan konsentrasi colchicine 0,05%; 0,10%; dan 0,15% dan IP-1A tanpa perlakuan (kontrol), serta pada aksesi IP-1M dengan konsentrasi 0,05% dan 0,10%; (b) 5 pita ukuran 200 bp, 300 bp, 400 bp, 600 bp, dan 700 bp pada aksesi IP-1M dengan konsentrasi colchicine 0,15%; (c) 7 pita DNA ukuran 200 bp, 300 bp, 400 bp, 600 bp, 700 bp, 900 bp, dan 1000 bp pada aksesi IP-1M tanpa perlakuan (kontrol); (d) sedangkan pita DNA ukuran 200bp dan 300bp tampak lebih tebal pada perlakuan konsentrasi 0,05%; 0,10%; dan 0,15% dibandingkan kontrol.
Perlu penelitian lanjutan untuk mengkaji konsentrasi dan cara pemberian colchicine yang tepat untuk mendapatkan tanaman ploidi. Colchicine yang digunakan sebaiknya ditambah
konsentrasinya, dan penetesan yang digunakan diganti dengan sistem perendaman atau kombinasi keduanya yaitu perendaman dan penetesan.
ABSTRACT
Effort to use new energy source was an important part in energy diversification caused by the reduction of energy stock and increasing of fuel needs. The utilization of physic nut (Jatropha curcas L.) oil as bio-diesel fuel is an alternative to anticipate the increasing fuel needs. Major variety could be found by plant utilization, like mutation and transgenic. One of Mutation technique used in plant chemical mutation using colchicine compound.
The research was done in Forestry Experiment Lab, Agronomy Lab Faculty of Farming and Molecular Lab, Center of Biotechnology Development University of Muhammadiyah Malang. The research was done from March 2008 to February 2009.
Tools used were: seedbox, polybag, sieve, durran bottle, drop pipette, analytic weighing, microscope, plastic gloves, aluminium foil, camera, gloves, scissors, micropipette (1-10 µL;10-100 µL;µL;10-100-µL;10-1000 µ l), tube 1,5 ml, tip (1-10 µl,10-µL;10-100 µl,µL;10-100-µL;10-1000 µl), mortar and hammer, spatulae, tissue, beaker glass, measurement glass, analytic weighing, sentrifuse, vortex, magnetik stirrer, pH meter, microwave, centrifuge, vacum frezer, autoclave, electroforesis tool,
UV-transiluminator, Thermocycler (Biometra), timer, PCR and writing tool.
Material used were: physic nut seed plant Asembagus-Situbondo local and Mukhtiarjo-Kediri local, atonic, alcohol 96%, aquadest, colchicine powder/crystal, sand, fertilizer, and compost, physic nut local Asembagus-Situbondo and local Mukhtiarjo-Kediri leaves which treated with colchicine, extract buffer (EDTA (Etylene Diamine Tetra Acetat) pH 8), Tris HCL pH 8, NaCL,SDS), CI 24:1 (chloroform: isoamyl alkohol), ethanol absolute, ethanol 70%, buffer TE, TBE 1x, gel agarose, Loading dye 6x, EtBr (Ethidium Bromida),dH2O, lambda DNA 100 bp, nuclease free water, PCR mix, primer 10 basa, those were OPA 15 and OPA 20.
The research was done by factorial random group consisted of 8 combination of treatment and repeated 4 times consisted of two factors. Factor 1 physic nut plant accession A1 = accession IP-1A, A2 = accession IP-1M. Factor 2: concentration colchicine, that was K0 = without colchicine drop, K1 = dripping colchicine 0,05% concentration; K2 = dripping colchicine 0,10%
concentration; K3 = dripping colchicine 0,15% concentration. Next phase was molecular
analysis consisted of : (1) DNA isolation, (2) electroforesis / running DNA, (3) PCR (Polymerase Chain Reaction) process consisted of several phases, they were: pre-denaturation in temperature 94ºC in 5 minutes, denaturation in temperature 94ºC for 1 minute, sticking in temperature 36ºC for 1 minute, and elongation in temperature 72ºC for 2 minute, (4) electroforesis/running process of PCR result.
From the research, there could be concluded:
1. interaction betwee jarak pagar plant accession IP-1A and IP-1M with colchicine concentration 0,05%; 0,10%, and 0,15% treatment had real influence to the amount of 28 HSP age leaves, leaf width per plant (cm²), and leaf stomata width (µm), but had no real influence to plant height parameter (cm), trunk diameter (cm), leaf stomata length (µ m), and leaf clorophil (µg/cm²). in general, accession IP-1M with colchicine 0,15% concentration had higher leaf width per plant (cm²), and leaf stomata widht (µm) than the other treatment combination.
2. in separate treatment, IP-1M had real influence to plant height (cm), but the influence was not real in trunk diameter (cm), leaf amount, leaf width per plant (cm²), leaf stomata length (µ m), and leaf chlorophyl contain (µg/cm²). Accession IP-1M had higher plant measurement than accession IP-1A.
3. colchicine concentration had real influence to leaf per plant width (cm²) and leaf somata length (µ m), but no real influence to plant height parameter (cm), trunk diameter (cm), leaves amount, and leaf chlorophyl contain (µg/cm²). colchicine concentration 0,15% had leaf width per plant (cm²) and stomata length (µ m) larger than colchicine 0,05% and 0,10% concentration. 4. there were difference in DNA ribbon resulted, they were: (a) DNA ribbons with dimension 200 bp, 300 bp, 400 bp, dan and bp at accession IP-1A with colchicine concentration 0,05%; 0,10%; and 0,15% and IP-1A without treatment (control), also accession IP-1M with
