karakterisasi molekuler fusarium oxysporum pada …eprints.umm.ac.id/45534/1/pendahuluan.pdf ·...
TRANSCRIPT
KARAKTERISASI MOLEKULER Fusarium oxysporum
PADA DATARAN RENDAH
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana
WAHYULIS WILDANI
NIM. 201410200311088
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ii
iii
iv
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini saya:
Nama : Wahyulis Wildani
NIM : 201410200311088
Tempat, tanggal lahir : Lamongan, 4 Agustus 1996
Agama : islam
Alamat di Malang : Jl. Tirto utomo gang 12 no 2 Landungsari, Malang
Dengan menyebut nama Allah SWT, saya menyatakan dengan sebenarnya dan
sesungguhnya bahwa :
1. Karya ilmiah ini adalah karya akademik saya asli, yang saya susun
berdasarkan dari hasil penelitian yang saya lakukan.
2. Saya tidak melakukan plagiasi, duplikasi dan replikasi dari hasil penelitian
orang lain yang menyebabkan karya ilmiah ini tidak otentik
3. Karya ilmiah ini, telah disusun dengan persetujuan dan bimbingan dari
Dewan Pembimbing dan telah diuji dihadapan Dewan Penguji Skripsi
Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan saya
bertanggung jawab sepenuhnya terhadap pernyataan ini.
Malang, 23 November 2018
Mengetahui, Yang Menyatakan,
Pembimbing Utama,
Henik Sukorini, Ir., MP.PhD. Wahyulis Wildani
v
RIWAYAT HIDUP
Biodata
Nama : wahyulis wildani
NIM : 201410200311088
Tempat, tanggal lahir : Lamongan, 4 Agustus 1996
Agama : Islam
Alamat di Malang : Jl. Tirto utomo gang 12 no 2 Landungsari, Malang
Nama Ayah : Kardi
Nama Ibu : Istianah
Alamat : Lembor RT 12 RW 03 Ds. Lembor Kec. Brondong
kab. Lamongan
Riwayat Pendidikan
1. Pendidikan Formal
SD : MI Muhammadiyah 08 Lembor, Brondong, Lamongan
SLTP : MTs. Muhammadiyah 01 Pondok Modern Paciran,
Lamongan
SLTA : SMA Muhammadiyah 06 Karangasem paciran,
Lamongan
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Malang
2. Pendidikan Non Formal
a. Kursus pengenalan internet, UMM 2014
b. Kurus komputer aplikasi, umm 2015
c. P2KK, UMM 2014
Penulis,
Wahyulis Wildani
vi
KATA PENGANTAR
Rasa syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkah dan rahmatNya
akhirnya penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah berupa skripsi berjudul
“Karakterisasi Molekuler Fusarium Oxysporum Pada Dataran Rendah”.
Tujuan penulisan skripsi ini adalah dalam rangka menyelesaikan rangkaian
Skripsi guna memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana di Fakultas
Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.
Sehubungan dengan semua itu, maka pada kesempatan ini, penulis
menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tuaku Bpk Kardi, Ibu Istianah, kakak Husniatin Arofiyah,
Sholihul A’mal, Hani Widhianata dan Ahmad Jumari yang telah memberi doa,
semangat, motivasi, atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarkanku
sampai saat ini.
2. Ibu Henik Sukorini, Ir., MP.PhD., selaku pembimbing utama yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan arahan serta bimbingan kepada
penulis selama penelitian hingga penulisan laporan selesai.
3. Bapak Erfan Dani Septia, SP. MP., selaku pembimbing pendamping yang juga
telah memberikan berbagai bimbingan dan arahan kepada penulis.
4. Bapak Mahrus Ismail, S. Si sebagai pendamping kami di labolaturium
Genetika UIN Malang yang selalu membantu penulis baik itu ketika
pelaksanaan penelitian7maupun setelah penelitian.
5. Tim penelitian Bhakti Mahendra Jaya dan Nur Milatussaidah yang saling
mendukung sampai terselesaikan penelitian dan skripsi ini.
vii
6. Basithotul Ulum, Moh Ulin Nuha Mujaddid, teman-teman kos Wanita Garis
Keras dan teman-teman Agroteknologi 2014 terutama kelas B.
7. Serta semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat saya sebutkan satu-
persatu.
Demikianlah, mudah-mudahan semua ini dapat bermanfaat khususnya bagi
penulis untuk jalan meretas kehidupan dan masa depan yang lebih baik dan penuh
harapan atas ridho Allah SWT. Amin. Selanjutnya selama menempuh pendidikan di
Fakultas Pertanian Peternakan UMM, apabila ada kekurangan dan kesalahan, penulis
menyampaikan permohonan maaf yang sebesar-besarnya. Atas perhatiannya
disampaikan terima kasih
Malang, 30 Oktober 2018
Penulis
viii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xi
RINGKASAN ....................................................................................................... xii
I. PENDAHULUAN ................................................................................................1
1. 1 Latar Belakang .............................................................................................1
1. 2 Rumusan Masalah ........................................................................................3
1. 3 Tujuan Penelitian..........................................................................................4
1. 4 Hipotesis .......................................................................................................4
1. 5 Manfaat.........................................................................................................4
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................5
2.1 Jamur Fusarium oxysporum .........................................................................5
2.2 Ekstraksi DNA .............................................................................................8
2.3 Polymerase Chain Reaction (PCR) ..............................................................9
2.4 Filogenetik ..................................................................................................13
II. METODE PENELITIAN ..................................................................................16
3. 1 Tempat dan Waktu .....................................................................................16
3. 2 Bahan dan Alat ...........................................................................................16
3. 3 Diagram alur penelitian ..............................................................................17
3. 4 Rancangan penelitian .................................................................................17
3. 5 Pelaksanaan Penelitian ...............................................................................18
3.6 Pembuatan media ....................................................................................18
a. Media Potato Dextrose Agar (PDA) ............................................................18
b. Media water agar (WA) ................................................................................18
c. Media Potato Dextrose Broth (PDB) ...........................................................19
a. Perbanyakan pada PDA ................................................................................19
b. Single spora ..................................................................................................20
c. Pindahkan pada PDB ....................................................................................20
3.8 Ekstraksi DNA ...........................................................................................21
3.9 Uji Pada Nanodrop ..................................................................................22
3.10 PCR-elektroforesis ...............................................................................22
3.11 Analisis Data ........................................................................................24
3.11.1 Pengukuran Konsentrasi DNA Dan Kemurniannya ...............................24
ix
3.11.2 Analisis DNA dengan PCR .....................................................................24
3.11.3 Analisis filogenik ............................................................................ 25
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................26
4. 1 Hasil ...........................................................................................................26
4.1.1 Pengukuran Konsentrasi DNA dan Kemurniannya .................................26
4.1.2 Analisis DNA dengan PCR .....................................................................26
4. 2 Pembahasan ................................................................................................35
4.2.1 Pengukuran Konsentrasi DNA Dan Kemurniannya ................................35
4.2.2 Analisis DNA dengan PCR .....................................................................37
V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................................44
5. 1 Kesimpulan.................................................................................................44
5. 2 Saran ...........................................................................................................44
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................45
LAMPIRAN ...........................................................................................................48
x
DAFTAR TABEL
No. Tabel Halaman
1. Uji DNA hasil ekstraksi pada nano drop....................................................... 26
2. Penentuan suhu dan waktu yang digunakan dalam reaksi PCR .................... 27
3. Matrik jarak genetic Fusarium oxysporum dengan beberapa spesies yang
terdaftar dalam dari GenBank ...................................................................... 31
xi
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar Halaman
1. a) Mikrokonidium ; b) Makrokonidium; c) Klamidospora .............................. 6
2. Bagan Proses Polymerase Chain Reaction ..................................................... 11
3. Lokasi primer ITS 1 dan 4 untuk menargetkan wilayah ITS dalam komplek
ribosomal DNA. ............................................................................................. 13
4. Hasil amplifikasi DNA sampel Fusarium dengan menggunakan
pasang primer ITS 1 dan ITS 4 dengan suhu Annealing 48oC ..................... 28
5. Hasil amplifikasi DNA sampel Fusarium dengan menggunakan pasang
primer ITS 1 dan ITS 4 dengan suhu Annealing 50oC .................................. 29
6. Rekonstruksi pohon filogeni Sampel Fusarium Blitar, dengan Fusarium lain
dan beberapa jenis spesies lain sebagai perbandingan. .................................. 32
7. Rekonstruksi pohon filogeni Sampel Fusarium akar dan tanah Blitar, dengan
Fusarium akar dan tanah Karangploso ........................................................... 33
8. Rekonstruksi pohon filogeni Sampel Fusarium akar dan tanah Blitar, dengan
Fusarium akar dan tanah Karangploso. .......................................................... 34
9. Rekonstruksi pohon filogeni Sampel Fusarium tanah Blitar, dengan spesies
Fusarium. ....................................................................................................... 35
xii
DAFTAR LAMPIRAN
No. Lampiran Halaman
1. Dokumentasi Pelaksanaan Kegiatan perbanyakan sampel .......................... 48
2. Dokumentasi Pelaksanaan Kegiatan isolasi DNA ....................................... 49
3. Dokumentasi Pelaksanaan Kegiatan Uji Nanodrop ..................................... 51
4. Dokumentasi Pelaksanaan Kegiatan PC ...................................................... 52
5. Macam-macam Fusarium ............................................................................. 54
45
DAFTAR PUSTAKA
Agrios GN. 1996. Ilmu Penyakit Tumbuhan. Busnia, M penerjemah. Yogyakarta:
Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari Plant Pathology 3rd ed.
Anam, K. 2010. Isolasi DNA Genom. Bogor: Bioteknologi sekolah Pascasarjana
Intitup Pertanian Bogor.
Anggereini, E. 2008. “Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD), Suatu
Metode Analisis DNA Dalam Menjelaskan Berbagai Fenomena Biologi.”
Biospecies 1 (2): 73-76.
Auliya. Nur,H. Hikmatul, I. Handa, M, 2008. Pemanfaatan Alkaloid Lombine
dalam Ekstrak Kasar Daun Kumbi (Voacanga foetida) sebagai Fungisida
alami. Makalah tidak dipublikasikan. Universitas Mataram. Mataram.
Baldwin, B.G., M.J. Sanderson, J.M. Porter, M.F. Wojciechowski, C.S. Campbell,
and M.J.
Brown, T.A. 2002. Genomes 2nd. Magdalen Road, Oxford, UK: BIOS Scientifict
Publisher Ltd.
Donoghue. 1995. The ITS region of nuclear ribosomal DNA: A valuable
source of evidence on Angiosperm phylogeny. Annual
Missouri Botanic Garden 82:247-277.
Cardinale, M., Brusetti, L., Quatrini, P., Borin, S., Puglia, A.M., Rizzi, A.,
Zanardini, E., Corlini, C., Corselli, C., Daffonchio, D., 2004. Comparison
of different primer sets for use in automated ribosomal intergenic
spacer analysis of complex bacterial communities. Appl. Environ.
Microbiol. 70, 6147–6156.
Chase, M.W., D.E. Soltis, and R.G. Olmstead. 1993. Phylogenetics of seed plants:
An analysis of nucleotide sequences from the plastid gene rbcL.
Annual Missouri Botanic Garden 80:528-580.
Chen, D.M., Cairney, W.G., 2002. Investigation of the influence of prescribed
burning on ITS profiles of ectomycorrhizal and other soil fungi at the
Australian sclerophyll forest sites. Mycol. Res. 106, 532–540.
Dharmayanti, I. 2011. Filogenetika Molekuler: Metode Taksonomi organisme
Berdasarkan Sejarah Evolusi. Wartazoa. 21(1). 1-10.
Hershkovitz, M.A. and D.D. Leipe. 1998. Phylogenetic analysis. In Baxevanis,
A.D. and B.F. Oullette (Eds.). Bioinformatics a Practical Guide to The
Analysis of Genes and Proteins. John Wiley and Sons, New York.
Hidayat T, Pancoro A. 2008. Kajian Filogenetika Molekuler dan Peranannya
dalam 59 Menyediakan Informasi Dasar untuk Meningkatkan
Kualitas Sumber Genetik Anggrek. Jurnal AgroBiogen. 4
Irom, MS. Yelena, K , Bala, GU. Jayshree, D. Mohan, CK. 2016. dentification and
characterization of Fusarium sp. using ITS and RAPD causing
fusarium wilt of tomato isolated from Assam. North East India:
Journal of Genetic Engineering and Biotechnology (2016) 14, 99–105
xlvi
Juniawan, 2015. Fungitoksisitas Eugenol terhadap Jamur Fusarium oxysporum
f.sp. cubense.Artikel tidak dipublikasikan. Universitas Brawijaya.Malang.
Kocher, T. D.; Thomas, W. K.; Meyer, A.; Edwards, S. V.; Paabo, S.;
Villablanca, F. X. and Wilson, A. C. 1989. Dynamics of mitochondrial
DNA evolutions in animals: amplification and sequencing with conserved
primers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 6196-6200.
Kumar, S., Filipski, A. J. 2001. Molecular phylogeny reconstruction.Encyclopedia
of life science. Macmillan Publisher Ltd, Nature Publishing group. P.1-4
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., and Tamura K. (2018). MEGA X:
Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing
platforms. Molecular Biology and Evolution 35:1547-1549
Lemey P., Salemi M. & Vandamme A. M. .2009. The Phylogenetic Handbook.
Practical Approach to Phylogenetic Analysis and Hypotesis Testing.
Cambridge University Press.
Lestari, W. S., 2013, Keanekaragaman dan Hubungan Kekerabatan Marga
Adiantum dari Kepulauan Sunda Kecil Berdasarkan Variasi Sekuen pada
DNA Kloroplas (rbcL dan trnL-F), Universitas Udayana, Denpasar.
Maftuchah. 2005. Analisis variasi genetik mangga menggunakan penanda RAPD
untuk perbaikan karakter kualitas buah. Laporan Penelitian Unggulan
UMM.
Mount, D.W. 2001. Phylogenetic prediction. In: Bioinformatic, Sequence and
Genome Analysis. Cold Spring Harbor laboratory. New York Press
pp. 237 – 280
Muladno. 2010. Teknologi Rekayasa Genetika. Edisi Kedua. Penerbit IPB Press
Mulyani, Y., A. Purwanto, I. Nurruhwati. 2011. Perbandingan Beberapa Metode
Isolasi DNA untuk Deteksi Dini Kio Herpes Virus (KHV) pada Ikan Mas
(Cyprinus carpio L.). Jurnal Akuatika. Vol. II, No. 1.
Pharmawati, M. 2009. Optimalisasi ekstraksi DNA dan PCR-RAPD pada
Grevillea spp. (Proteaceae). Jurnal Biologi XIII, 1: 12-16
Promega. 2001. PCR Core System-Technical Buletin. Instruction for use of
Products M7660 and M7665. Promega Corporation, Printed in USA.
Psifidi A., Dovas C.I. and Banos G. A.; 2010. Comparison of six methods for
genomic DNA extraction suitable for PCR-based genotyping applications
using ovine milk samples. Mol. Cell. Probes. 24(2):93-8.
Randriani, E., C. Tresniawati, dan Syafaruddin. 2012. “Pemanfaatan teknik random
amplified polymorphic dna (RAPD) untuk pengelompokan secara genetik
plasma nutfah jambu mete (Anacardium occidentale l.).” Buletin RISTRI 3
(1): 1-6.
Ruwaida, I. P. 2009. Analisis keragaman dna tanaman durian sukun (Durio
zibethinus Murr.) Berdasarkan penanda RAPD. Tesis, Program Studi
46
xlvii
Agronomi, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta:
Universitas Sebelas Maret.
Saitou N. and Nei M. (1987). The neighbor-joining method: A new method for
reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution 4:406-
425.
Sambrook, J., E. F. Fritsch, dan T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning: a
Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbour Laboratory Press.
Sambrook J. dan Russel, D. W. 2001. Molecular cloning: A Laboratory Manual. ,
New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. 3, A8. 46 – 47.
Sathelly, K., R. Govindannagari, S. Pandey, S. K. Kompelli, Viasarada, dan T.
Kaul. 2014. “A Simple and Efficient Method for High Quality DNA
Extraction from Sweet Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench].” Annals
of Plant Sciences 3 (7): 761-764.
Semangun, 2001. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University
Press. Yogyakarta.
Sudantha, I M. 2009. Karakterisasi dan Virulensi Jamur Fusarium oxysporum
f.sp. cubense Penyebab Penyakit Layu Pada Tanaman Pisang dan
Pengendaliannya Secara Hayati Menggunakan Jamur Saprofit
Trichoderma spp. Prosiding Seminar Hasil Penelitian. Universitas
Mataram. Mataram
Susetyo, Aryo Pratomo. 2010. Hubungan Keanekaragaman Cendawan Rizosfer
Tanaman Pisang (Musa spp.) dan Penyakit Layu Fusarium. Skripsi.
Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Syafaruddin dan Santoso, J. T. 2011. Optimasi teknik isolasi dan purifikasi DNA
yang efisien dan efektif pada Kemiri Sunan (Reutalis trisperma (Blanco)
Airy Shaw). Jurnal Littri. 17 (1): 11-17
Tamura K., Nei M., and Kumar S. (2004). Prospects for inferring very large
phylogenies by using the neighbor-joining method. Proceedings of the
National Academy of Sciences (USA) 101:11030-11035.
Tenriulo, A., Suryati, E., Parenrengi, A., dan Rosmiat. 2001. Ekstraksi rumput
laut Kappaphycus alvarezii dengan metode fenol kloroform. Marina
Chimica Acta, 2 (2): 6-10
Tjitrosoepomo G., 2009. Taksonomi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada
University Press.
Topik, H., T. Yukawa, and M. Ito. 2005. Molecular phylogenetics of subtribe
Aeridinae (Orchidaceae): Insights from plastid matK and nuclear
ribosomal ITS sequences. J Plant Res. 18:271-284.
47