penelitian dan pengembangan pertaniangenom.litbang.pertanian.go.id/publication/2016/rijzaani,...

4
Penelitian dan Pengembangan Pertanian ISSN 0216-4427 Volume 38 Nomor 4 Tahun 2016 13

Upload: lyhuong

Post on 04-Aug-2019

218 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Penelitian dan Pengembangan Pertaniangenom.litbang.pertanian.go.id/publication/2016/Rijzaani, Lestari P, Tasma IM, Priyatno... · dan deskripsi setiap gen dari masing-ma sing SNP

Penelitian dan Pengembangan Pertanian

ISSN 0216-4427Volume 38 Nomor 4 Tahun 2016

13

Page 2: Penelitian dan Pengembangan Pertaniangenom.litbang.pertanian.go.id/publication/2016/Rijzaani, Lestari P, Tasma IM, Priyatno... · dan deskripsi setiap gen dari masing-ma sing SNP

Foto sampulKebun gladiol di Kampung Palasari, Desa Sudajaya Girang, Selabintana, Sukabumi

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian diterbitkan enam kali dalam setahun oleh Badan Penelitiandan Pengembangan Pertanian. Pengarah: Gayatri K. Rana; Tim Penyunting: Mimi Haryani, Sulusi Prabawati,Sofyan Iskandar, Sri Utami, Syahyuti, Hermanto, Wiwik Hartatik, Miskiyah, Raden Roro Sri Hartati, AchmadSubaedi, Tri Puji Priyatno, Nuning Nugrahani; Penyunting Pelaksana: Endang Setyorini, Enok Nurhayati,Ujang Sahali; Tanda Terbit: No. 635/SK/DITJEN PPG/STT/1979; Alamat Penyunting: Pusat Perpustakaan danPenyebaran Teknologi Pertanian, Jalan Ir. H. Juanda No. 20, Bogor 16122, Telepon: (0251) 8337922, Faksimile:(0251?8326561, E-mail: [email protected]. Selain dalam bentuk tercetak, Warta tersedia dalambentuk elektronis yang dapat diakses secara on-line pada http://www.pustaka.litbang.pertanian.go.id

Redaksi menerima artikel tentahg hasil penelitian serta tinjauan, opini, ataupun gagasan berdasarkan hasilpenelitian terdahulu dalam bidang teknik, fekayasa, sosial ekonomi, dan jasa serta berita-berita aktual tentangkegiafan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Artikel-^Hsajikarr dalam bentuk ilmiah populer.Jumlah hjalaman naskah maksimum enam halaman ketik dua spasi.

Varietas Unggul Baru Jagung dan1Kedelai

Inpago 11 Agritan, Padi Gogo Tahan3Bias

Bunga Gladiol Hash Silangan Pilihan4Konsumen

Pengendalian Hama Ramah Lingkungan 6pada Tanaman Tebu

Pengelolaan Nitrogen pada Lahan9Sayuran Dataran Tinggi

Fermentasi Kopi Semibasah Diperkaya 11Mikroba Meningkatkan Cita Rasa

ROSEJA, Minuman Fungsional12Berbahan Baku Rosela-Jahe

Pusat Genom Komoditas Pertanian15Indonesia

Pelajaran dari Program Mekanisasi16Pertanian di Kabupaten Subang

Daftar Isi

ISSN 0216-442?

Komitmen pemerintah usembada padi, jagung,, dan kedelamerrerl^kandukungan dari berbagai pihak. Varietas unggulbaru yang dihasilkan Balitbangtan diharapkarr.berkontribusi nyata dalam meningkatkan produksi.padi, jagung, dan kedelai.

Ketersediaan benih tiga varietas bunga gladiolyang disukai konsumen perlu dikembangkan.Selain itu,Tpengendalian hama tebu denganaplikasi pestisida hayati dan pengelolaan sumberhara nitrogen pada sayuran dengan menggunakanpupuk organik dapat mendukung sistem pertanianberkelanjutan yang ramah lingkungan.

Fermentasi kopi "dengan memanfaatkanmikroba dapat membuka peluang usaha kopidengan cita rasa yang lebih baik. Sementara itu,bunga rosela dan rimpang jahe dapat dimanfaatkansebagai minuman fungsional yang berkhasiat untukkesehatarj.

Untuk mempercepat program pemuliaan komo-ditas strategis, Balitbangtan telah membangun basisdata Pusai] Genom Komoditas Pertanian. Penyaluranalsintan te|ah pula die^aluasi untuk penyempurnaanbantuan alsintan pada masa mendatang.

i

jRedaksi

Pengantar Redaksi

WartaPenelitian dan Pengembanga^ PertanjanVolume 38 No. 4, 2016

Page 3: Penelitian dan Pengembangan Pertaniangenom.litbang.pertanian.go.id/publication/2016/Rijzaani, Lestari P, Tasma IM, Priyatno... · dan deskripsi setiap gen dari masing-ma sing SNP

15Volume 38 No. 4,2016

Gambar 1. Pusat data genom komoditas pertanian berbasis web.

oGenom HftrokaGenom Tanaman PanganGenom Hewan Ternak

Gukum

dan deskripsi setiap gen darimasing-masing SNP. Data ini akan

terus diperbarui berdaaarkananalisis bioinformatik dan informasiterkini perkembangan genom.

Variasi genomis yang diinfor-masikan sebagian mencantumkan

sekuen pengapit sehingga parapengguna atau pemulia dapatmerancang primer sesuai karakter

target yang diinginkan. Sejumlahprimer yang dirancang berdasarkangenom telah diverifikasi berbasissekuensing dan teknik molekulersederhana. Beberapa primer

variant-flanking sekuen seperti

SNP, single nucleotide-amplifiedpolymorphism (SNAP), simplesequence repeat (SSR), daninsertion-deletion (Indel) sudah di-entry dan dibuat dalam repositoriprimer lengkap dengan sekuenforward dan reverse (Tabel 1).Primer S^P-flanking didesainuntuk melakukan konfirmasi SNP

(jarak pagar, kakao), tanamanhortikultura (cabai, kentang,

pisang), tanaman pangan (padi,jagung, kedelai), hewan ternak(sapi), dan mikroba. Penggunadapat melakukan penjelajahan{browsing) genom, pencarianvariasi nukleotida, gen-gen beserta

sekuennya, dan marka molekuler.

Secara umum, koleksi single

nucleotide polymorphism (SNP)yang tersedia dalam PGKPImencakup identity (ID) lokus,sekuen pengapit SNP, posisi SNPdi setiap kromosom dalam genom,

variasi alel (A, T, G atau C) setiapvarietas/kultivar berdasarkananalisis dengan genom rujukan,

Percepatan program pemuliaan komoditas strategis per

tanian menjadi perhatian utamaBalitbangtan dalam upaya me-menuhi kebutuhan pangan,

serat, dan energi. Untuk itu,

pada tahun 2010 Balitbangtanmelakukan strategi jump stratprogram percepatan pemuliaan

melalui analisis genom denganpendekatan high throughputgenotyping platforms dan nextgeneration sequencing (NGS).Pendekatan ini mengubahparadigma program pemuliaandan pemanfaatan sumber daya

genetik dari upaya mengidentifikasifenotipe menjadi mencari gen-gen

fungsional penting.Analisis genotyping dan

genom total telah dilakukanterhadap aksesi/genotipe padi,kedelai, jagung, kelapa sawit,sapi, jarak pagar, kakao, pisang,

kentang, dan cabai. Semua data

genom, gen-gen penting, marka

spesifik, dan anotasinya telahdikemas dalam Pusat GenomKomoditas Pertanian Indonesia(PGKPI) yang dapat diakses olehpengguna melalui situs web www.

genom.litbang.pertanian.go.id.

Basis data PGKPI dibuat dalamenam kategori variasi genom

berdasarkan jenis komoditas, yaitutanaman palma (kelapa sawit,kelapa, aren), tanaman industri

Balitbangtan telah membangun basis data Pusat Genom KomoditasPertanian Indonesia untuk mendukung percepatan program pemuliaan.

Basis data ini membuat enam kategori variasi genom komoditaspertanian, yaitu tanaman palma, tanaman industri, tanaman hortikultura,

tanaman pangan, hewan/ternak, dan mikroba.

Pusat Genom KomoditasPertanian Indonesia

Page 4: Penelitian dan Pengembangan Pertaniangenom.litbang.pertanian.go.id/publication/2016/Rijzaani, Lestari P, Tasma IM, Priyatno... · dan deskripsi setiap gen dari masing-ma sing SNP

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian16

hasilannya selain ditentukanoleh faktor teknis seperti jenismesin, tipe, dan kapasitasnya,

juga bergantung pada kondisisosial ekonomi dan budayamasyarakat. Program mekanisasi

pertanian dikenal di Indonesiamulai era tahun 1950-an. Dari

implementasi program tersebutsampai saat ini diperoleh suatupembelajaran bahwa penerapan

;dan tenaga kerja, meningkatkanefisiensi usaha tani, dan menekanbiaya produksJ. Namun, keber-

Program mekanisasi pertanianpada intinya bertujuan untuk

meningkatkan produktivitas lahan

Kabupaten Subang merupakan salah satu lokasi pelaksanaan programbantuan alat dan mesin pertanian (alsintan). Dalam melaksanakan

program tersebut, pemerintah setempat menetapkan berbagai kriteriadan prosedur untuk menyalurkan bantuan alsintan. Namun, kendala

masih ditemui yang dapat menjadi pelajaran dalam penyempurnaanprogram ke depan. ?

Pelajaran dari Program MekanisasiPertanian di Kabupaten Subang

secara terpadu dalam bentukgrafik. GBrowser\uga memberikanfungsi tracking yang dapat dizomtentang variasi SNP atau indeldan informasi detail variasi yangterkait dengan sekuen gen yangdiinginkan.

Data dengan densitas tinggi inidapat ditampilkan atau disembunyi-kan sesuai mode yang diinginkan.Sebuah varian dapat dipilih dandiklik sehingga akan dapat dilihatsecara detail sekuen pengapitnyadan posisinya di kromosom. Dengandemikian, peta genetik lengkaptiap komoditas dapat dilihat diGBrowser di database genomBalitbangtan ini. Semua sekuenyang telah dianotasi dalam PGKPIini akan memberikan kontribusi ter-hadap penelitian genom komoditaspertanian penting di Indonesia.

Habib Rijzaani, Puji Lestari,I Made Tasma, dan Tri Puji PriyatnoBalai Besar Penelitian danPengembangan Bioteknologi danSumberdaya Genetik PertanianJalan Tentara Pelajar No. 3A, Bogor 16111Telepon : (0251) 8337975, 8339793Faksimile: (0251)8338820E-mail :bb_biogen@litbang. pertanian. go.id

Khusus untuk kelapa sawit,GBrowser merupakan integrasiantara variasi genom dan

transkriptom yang hanya dapatdiakses dengan kata kunci tertentu.

GBrowser menyediakanview interaktif dari informasigenom komoditas tersebut yangmemungkinkan setiap penggunamembaca dan menelusuri urutan

genom beserta fitur-fitur didalamnya dari tingkat kromosomhingga nukleotida atau basa-basa individunya. Konten gen,

lost of function variants dikemas

hasil NGS menggunakan re-sekuensing. Sekuen sepanjang 1kb yang mengandung SNP dapatdiunduh dan digunakan sebagaidasar pembuatan primer SNP.Primer SNAP, SSR, dan Indelberbasis PCR dapat diaplikasikanmenggunakan elektroforesis di gelagarose dan/atau poliakrilamid.

Penjelajah genom (GBrowser)merupakan konten penting disitus ini. GBrowser memudahkan

pengguna/peneliti menggaliberbagai informasi gpn anekakomoditas penting Indonesia.

1 Primer untuk sekuen pengapit SNP saat konf irmasi SNP, 2Single hucleotide amplifiedpolymorphism yang merupakan salah satu jenis primer SNP yang diaplikasikandengan gel-based method, 3simple sequence repeat, ^insertion/deletion

20

32

24 *- '24- *221915

78

Proses update

3648443325

96

KentangCabaiPisangKakaoJarak pagarKelapaKelapa sawitPadi

Indel"SSR3SNAP2SNP-flanking^

Jumlah primer yang dirancang dan divalidasiKomoditas

Tabel \. Jumlah primer yang merupakan konten database genom Balitbangtan,Mei2016..