POLA EKSPRESI GEN HbACO2 PADA KULIT BATANG DAN
LATEKS KARET (Hevea brasiliensis) AKIBAT STRES
EKSPLOITASI
CHAIRUNISA
PROGRAM STUDI BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2008
ABSTRAK
CHAIRUNISA. Pola Ekspresi Gen HbACO2 pada Kulit Batang dan Lateks Karet (Hevea brasiliensis) Akibat Stres Eksploitasi. Dibimbing oleh MARIA BINTANG dan TETTY CHAIDAMSARI.
Masa produktif dan kualitas produksi tanaman karet alam (Hevea brasiliensis) amat dipengaruhi oleh respon tanaman terhadap stres eksploitasi. Deteksi dini klon karet yang memiliki respon stres baik dapat dilakukan salah satunya dengan penanda molekuler. Pengetahuan mengenai pola ekspresi gen yang terlibat dalam biosintesis lateks pada tanaman karet diperlukan sebagai langkah awalnya. Penelitian ini mengamati pola ekspresi gen HbACO2 tanaman karet klon PB 260 umur 5 tahun pada pengaruh penyadapan dan stimulasi etefon sebagai dua faktor penyebab stres eksploitasi utama pada tanaman karet perkebunan. Terdapat enam perlakuan; sampel pohon karet yang disadap 2, 4 dan 6 hari sekali serta pohon karet yang diberi 2.5% etefon 3, 6 dan 12 kali setahun (disadap 4 hari sekali). Gen HbACO2 hanya terekspresi pada kulit batang dan ekspresinya lebih dipengaruhi pelukaan disertai pemberian etefon dibanding pelukaan saja. Tingkat ekspresi tertinggi terjadi pada perlakuan stimulasi etefon 12 kali setahun, 30 hari setelah tanaman buka sadap. Ekspresi gen HbACO2 terhenti di bulan ketiga pada intensitas penyadapan dan stimulasi etefon paling sering sementara pada perlakuan lainnya, ekspresi gen terhenti di bulan keempat.
ABSTRACT
CHAIRUNISA. The Expression Patterns of HbACO2 gene in Rubber (Hevea brasiliensis) Bark and Latex in Response to Exploitation Stresses. Under the direction of MARIA BINTANG and TETTY CHAIDAMSARI.
Productive time and production quality of rubber plants (Hevea brasiliensis) are greatly affected by the plant’s response to exploitation stresses. Early detection of a rubber clone which has a good stresses response can be done using molecular marker. The knowledge about the gene expression patterns involved in latex biosynthesis in rubber trees are necessary for the first step. This research observed the HbACO2 gene expression patterns of 5 years old PB 260 rubber clone under the effect of tapping and ethephon stimulation as the two main factors of exploitation stresses in plantation’s rubber plants. There were six sample treatments; rubber trees tapped every 2, 4, and 6 days and rubber trees with 3, 6, and 12 times 2.5% ethephon stimulations a year (tapped every 4 days). The gene was expressed only in bark tissues and were more affected by ethephon stimulation followed by tapping rather than tapping only. The highest expression was in 12 times a year ethephon stimulations treatment, 30 days after opening. The gene expressions were stopped on the third month on the highest frequency of tapping and stimulations while others were stopped on the fourth month.
POLA EKSPRESI GEN HbACO2 PADA KULIT BATANG DAN
LATEKS KARET (Hevea brasiliensis) AKIBAT STRES
EKSPLOITASI
CHAIRUNISA
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 2008
Judul Skripsi : Pola Ekspresi Gen HbACO2 pada Kulit Batang dan Lateks Karet (Hevea brasiliensis) Akibat Stres Eksploitasi
Nama : Chairunisa NIM : G44104021
Disetujui
Komisi Pembimbing Prof. Dr. drh Maria Bintang MS
Dr Tetty Chaidamsari, MSi Ketua Anggota
Diketahui Dr. drh. Hasim DEA
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Tanggal lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah SWT atas semua karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi sesuai jadwal yang penulis inginkan. Skripsi ini merupakan laporan dari penelitian penulis yang berjudul Pola Ekspresi Gen HbACO2 pada Kulit Batang dan Lateks Karet Akibat Stres Eksploitasi yang penulis lakukan mulai bulan Februari hingga Juni 2008 di Laboratorium Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetika, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. drh Maria Bintang MS selaku pembimbing utama dan Dr Tetty Chaidamsari, MSi. selaku pembimbing anggota yang telah begitu banyak memberi pengarahan dan semangat kepada penulis selama proses penyusunan skirpsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr Darmono Taniwiryono, MSc. sebagai Kepala Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia dan semua staf Laboratorium Biologi Molekuler dan Rekayasa Genetika, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia.
Tidak lupa untuk mereka yang telah berjuang bersama penulis selama masa penelitian; Fami R, Arlyny F, Resti A dan David T, terima kasih atas bantuannya, kepada Febri S atas dukungan dan kesabarannya membantu penulis selama penyelesaian laporan ini, juga kepada orang tua untuk semua perhatian dan dukungan moral serta materil. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini tetapi penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Agustus 2008 Chairunisa
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, 9 Mei 1986 sebagai anak pertama dari empat bersaudara pasangan Abid Abdul Malik dan Siti Hayatin. Tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Bogor dan pada tahun yang sama diterima masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama menjadi mahasiswa aktif di IPB, penulis menjadi anggota Himpunan Profesi (Himpro) CREBs periode 2005-2006 dan 2006-2007 sebagai anggota staf Divisi Biokimia Tumbuhan. Selama dua tahun bergabung dengan Divisi Biokimia Tumbuhan, penulis aktif menjadi panitia penyelenggara atau ketua kegiatan divisi tersebut, di antaranya studium generale, pelatihan, dan seminar.
Selain itu penulis juga pernah menjadi juara pertama lomba Announcer Contest yang diadakan oleh Fakultas Teknologi Pertanian IPB tahun 2007. Penulis juga mengikuti lomba Program Kreatifitas Mahasiswa tahun 2007 dan 2008. Penulis melakukan praktik lapang di Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik, Cimanggu mengenai kultur jaringan tanaman stevia.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ... ix DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... x PENDAHULUAN... 1 TINJAUAN PUSTAKA... 1Karet (Hevea brasiliensis) ... 1
Lateks ... 2
Etilena ... 2
ACC Oksidase... 3
Etefon ... 3
RT-PCR (Reverse Transcription-Polimeration Chain Reaction)... 4
Elektroforesis gel ... 4
BAHAN DAN METODE ... 4
Bahan dan Alat... 4
Metode ... 5
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 7
Isolasi RNA Total Sampel Kulit Batang dan Lateks ... 7
Kemurnian RNA Kulit Batang dan Lateks Hasil Isolasi ... 8
Konsentrasi RNA Kulit Batang dan Lateks Hasil Isolasi ... 9
Ekspresi Gen HbACO2 pada Kulit Batang ... 9
Pengaruh Penyadapan terhadap Ekspresi Gen HbACO2 Kulit Batang... 10
Pengaruh Etefon terhadap Ekspresi Gen HbACO2 Kulit Batang ... 11
SIMPULAN DAN SARAN ... 12
DAFTAR PUSTAKA... 12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Sistem perlakuan dan nomor sampel... 5
2 Nilai kemurnian RNA beberapa sampel kulit batang dan lateks... 8
3 Konsentrasi RNA beberapa sampel kulit batang dan lateks... 9
4 Tingkat ekspresi gen HbACO2 terhadap pengaruh pelukaan... 11
5 Tingkat ekspresi gen HbACO2 terhadap pemberian etefon ... 11
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 Monomer isoprena... 22 Alur singkat biosintesis etilena... 3
3 Perubahan etefon menjadi etilena pada tanaman karet... 4
4 Elektroforegram RNA lateks dengan pita yang utuh... ... 8
5 Elektroforegram RNA kulit batang ... 8
6 Elektroforegram RNA kulit batang dan RNA lateks... 9
7 Ekspresi gen HBACO2 pada beberapa sampel kulit batang... 10
8 Elektroforegram cDNA sampel lateks dengan primer aktin ... 10
9 Ekspresi gen HbACO2 terhadap pengaruh pelukaan ... 11
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Tahapan penelitian ... 15
2 Komposisi larutan sediaan... 16
3 Tahapan isolasi RNA kulit batang (metode Chaidamsari 2005) ... 17
4 Tahapan isolasi RNA lateks (metode Chaidamsari 2005)... 18
5 Elektroforegram RNA kulit batang hasil isolasi... ... 19
6 Elektroforegram RNA lateks hasil isolasi ... 22
7 Elektroforegram cDNA sampel kulit batang... 25
8 Pola ekspresi gen HbACO2 pada kulit batang akibat pelukaan ... 27
