pertemuan 1 rektan 3 pendahuluan dan praktikum seleksi tdk lngsg

Upload: -

Post on 20-Jul-2015

114 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Rekayasa Tanaman III

Semester Genap 2009/ 2010

Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran Tahun 2010

Pendahuluan1. Pembagian Kelompok 2. Norma Akademik 3. 80% kehadiran kuliah

NORMA AKADEMIK :

1.Kegiatan pembelajaran dimulai pukul 09.40 WIB, toleransi keterlambatan 10 menit. 2.Selama proses pembelajaran berlangsung HP dimatikan. 3.Pengumpulan tugas ditetapkan sesuai jadwal yang telah disetujui. Bagi yang terlambat nilai hanya 75 %nya, dan bila terlambat 1 hari mendapat nilai hanya 50%nya, lebih dari satu hari mendapat nilai 0%. 4.Tugas yang merupakan plagiat, atau pengkutipan tanpa aturan penulisan diminta mengundurkan diri semester ini dan bisa mengikuti di semester depan (bila ada). 5.Aturan jumlah minimal presensi dalam pembelajaran tetap diberlakukan, termasuk aturan cara berpakaian (pria berkemeja, wanita sopan dan rapih) atau bersepatu. (80% kehadiran kuliah)

Mapping MK Rekayasa Tanaman Wide hybridization Teknik khusus Pemuliaan Tanaman (pemuliaan mutasi, poliploidi Seleksi tidak langsung (Marka morfologi, Fisiologi, Biokimia/Isozim, molekuler) Breeding Applied Pemuliaan cekaman biotik dan abiotik Molecular Breeding (Transgenik, Isolasi dan kloning gen, transformasi, ekspresi gen Biosafety Plant Breeding objective Germplasm: domestikasi, introduksi Sistem Reproduksi terkait pemuliaan Breeding mempengaruhi keberhasilan Hibridisasi: Faktor-faktor yang Method and persilangan Breeding System Breeding method (self and cross pollinated selection method) Breeding system: hybrid, cultivar, clone (invivo dan invitro), population Dasar-dasar Genetika (dasar pewarisan Mendel dan non Mendel) Dasar-dasar statistik genetic (varians, covarians, uji segregasi/ uji Principle of Genetics X2, variabilitas genetic, heritabilitas) Kuantitatif Genetik/ genetika populasi, polygenic

Rekayasa Tanaman III Semester III

Rekayasa Tanaman II Semester II

Rekayasa Tanaman I Semester I

Rekayasa Tanaman IIITujuan Mahasiswa mampu menguasai metode perancangan dan pemilihan metode pemuliaan yang tepat untuk tanaman dan tujuan tertentu dan mampu untuk mengimplementasikannya.

Materi Pokok Wide hybridization Teknik khusus Pemuliaan Tanaman (pemuliaan mutasi, poliploidi Seleksi tidak langsung (Marka morfologi, Fisiologi, Biokimia/Isozim, molekuler) Pemuliaan cekaman biotik dan abiotik Molecular Breeding (Transgenik, Isolasi dan kloning gen, transformasi, ekspresi gen Biosafety

Pustaka Fehr, W.R. and H.H. Hadley. 1980. Hybridization of Crop Plants. The American Society of Agronomy and Croop Science Society of America, Inc. Kallo, G and J.B. Chodhury. 1992 Distant Hybridization of Crop Plants. Springer-Verlag, Berlin HeidelburgGermany. Alberts, B., A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. 2002. Molecular Biology of The Cell. Garland Science, New York. Poehlman, J.M. and D.A. Sleper. 1995. Breeding Field Crop (4th edition). Iowa State University Press Ames USA.

Kompetensi yang akan dicapai: 1. Mampu menjelaskan metode-metode khusus dalam pemuliaan tanaman (pemahaman) 2. Mampu memilih metode pemuliaan yang tepat untuk tanaman dan untuk tujuan tertentu (analisis) 3. Mampu merancang metode khusus pemuliaan suatu tanaman (sintesis)

Lingkup Materi MK Rekayasa Tanaman III (3 SKS)No. 1.2.

Pokok Bahasan PendahuluanWide hybridization

Sub Pokok Bahasan Tata tertib, ruang lingkup Rektan III, aturan kuliah, tugas, ujian dan penilaian Faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam persilangan, hambatan dan pemecahannya. Persilangan inter dan intraspesifik

3.

Teknik khusus pemuliaan tanaman

Apomiksis dan Prosedur pemuliaanya Prosedur pemuliaan mutasi Prosedur Pemuliaan poliploid (contoh gandum) Marka morfologi Marka fisiologi Marka biokimia/Isozim Marka molekuler

4.

Seleksi klonal dan Seleksi tidak langsung

5.

Molecular breeding

Isolasi dan kloning gen (DNA library, plasmid) Transformasi (teknik biologi/ vektor, bombardment)

Ekspresi gen, bioinformatic6. Biosafety dan Biodiversity Biosafety tanaman transgenik Standarisasi laboratorium UPOV, IT-PGR FA

Rencana Pembelajaran MK Rektan III (3 SKS)Minggu keKompetensi yang diharapkan Bahan kajian Metode pembelajaran Kriteria Penilaian -

12

-

Pendahuluan (tata tertib, ruang lingkup Rektan III), tugas, Ujian, penilaian Penjelasan dan pembagian tugas (Minggu ke-2)

Kuliah dan diskusi Penjelasan singkat Faktor yang mempengaruhi pembungaan dan pentingnya wide hybridization

Mampu Faktor yang menjelaskan mempengaruhi dan keberhasilan dalam mempresentasi persilangan, hambatan kan dan pemecahannya.

Discovery learning

15%

Berfikir kritis, kreattif, responsif dan sistematis

Persilangan inter dan intraspesifik Memberi perlakuan untuk project poliploidi

Rencana Pembelajaran MK Rektan III (3 SKS) lanjutan.Minggu ke35 Kompetensi yang diharapkan Memahami prosedur pemuliaan mutasi tanaman Mengembangkan kreativitas dan Inisiatif Bertanggungjawab Berfikir komprehensif 69 Memilih marka morfologi dan fisiologi yang sesuai dalam perakitan kultivar Seleksi klonal (Seleksi batang atas dan bawah) Seleksi tidak langsung dengan: Bahan kajian Prosedur pemuliaan apomiksis 25% Prosedur pemuliaan mutasi dan poliploidi Menanam benih untuk project mutasi Mini Lecture dan Project Base Learning Metode Kriteria pembelajaran Penilaian

marka morfologi Dapat menjelaskan prinsip marka biokimia marka fisiologi dan DNA dalam perakitan tanaman Tes kemampuan kognitif I Minggu ke 7 Memilih marka yang sesuai dalam perakitan kultivar Presentasi Hasil Pengamatan Project Mutasi Penjelasan tugas untuk Molecular Breeding marka biokimia/isozim Mini Lecture, Case Study, marka molekular (DNA) Poster Gallery

7.5%

15%

Rencana Pembelajaran MK Rektan III (3 SKS) lanjutan.Minggu keKompetensi yang diharapkan Bahan kajian Metode Kriteria pembelajaran Penilaian Discovery learning Small group discussion 15%

10 13 Memahami proses isolasi dan cloning gen/Sekuens DNA Memahami kelengkapan yang diperlukan untuk isolasi dan cloning gen

Isolasi dan kloning gen (DNA library, plasmid)Transformasi teknik biologi/ Agrobacterium tumifacien particle bombardment Ekspresi gen Biosafety tanaman transgenik

14

Standarisasi laboratorium, UPOV, IT-PGR FA

15%

15

Tes kemampuan kognitif II Minggu ke 15 Presentasi Hasil Pengamatan Project Poliploidi

7.5%

Materi Interspe sifik Mutan& Poli Apomo miks STL klonal STL MAS STL Morfo Iso, Tras, Bioinfo Epresi gen Bio safety

1

2

3 Presen tasi M

4

5Display product

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ML

P

M

Present asi mutasi T

L Mut L

Mut asi

Poli

T

E M Case L study Poster Gallery

E

S M M M

S

Morf L Morf

T

T

ML Vidio

Proje ct MB

Multim edia

ML

What is plant breeding?Plant breeding is the art and the science of improving the heredity of plants for the benefit of humankind

A small rose grown in tissue culture (USDA)

Result of insect infestation on Bt (right) and non Bt (left) cotton bolls (USDA)

What is principal of plant breeding? Selection became the earliest form of plant breeding

Hybridization then became the principal plant breeding procedureNote: Molecular genetics proposes to advance plant breeding

Selected parent

Crossing

Progeny selection

Selection natural artificial

Hybridization Plant reproduction

Selection (methodology)

An Assyrian relief carving from 870 B.C. showing artificial pollination of date palms.

A plant breeder cross-pollinating corn plant.

Principle of Crop improvement

Selected population

Average 1 Gen recombination among selected plant

Improvement of performance

Average 2

Fundamentals of Plant ReproductionPlants reproduce in two ways: asexually and sexually Asexual, or vegetative reproduction: occurs without the fusion of germ (reproductive) cells.Plants that originate from asexual reproduction are usually identical to the parent plant.

Sexual reproduction: involves the union of a male and a female germ cell. From this union a seed -- and ultimately a new plant -- is produced.

What is important organs for hybridization? Flower

Seed development

Response of plants to environmental factors

Parts of a flower. The flower shown here is a perfect flower; that is, it has male and female reproductive organs. The stamen is the male organ and the pistal is the female organ.

PlantSpecial techniques

Flower

No

Special techniques

Stamen

Pistil

No

Pollination Special techniques

Special techniques

Fertilization

No

No

embryo Mature seed

Deskripsi Singkat TugasDiscovery Learning Wide Hybrid

Tugas kelompok 5 mahasiswa Membuat summary topik bahasan perkuliahan (maksimum 5 halaman tidak termasuk cover)

Mencari faktor-faktor yang mempengaruhi pembungaan/ persilangan buatan Dianalisis hubungannya dengan tingkat keberhasilan pembentukan bunga/ persilangan Makalah dipresentasikan dan didiskusikan di kelas sesuai jadwal. Dipresentasikan pada pertemuan ke 3

Tugas IDiscovery Learning Wide Hybrid

Mencari faktor-faktor yang mempengaruhi pembungaan dan persilangan secara buatanBab pertama adalah merinci dan menguraikan dengan memberi penjelasan faktor-faktor yang mempengaruhi: i) pembungaan suatu tanaman dan ii) persilangan secara buatan pada tanaman. Minimal bersumber dari dua buku referensi (sebutkan). Bab kedua: mencari contoh penerapannya dalam mengatasi hambatan dalam pembuangaan dan persilangan secara buatan pada suatu tanaman. Ambil contoh kasus pada satu atau dua tanaman. Jelaskan secara rinci permasalahan yang ada pada tanaman tersebut yang berkaitan dengan pembungaan dan atau persilangan secara buatan. Bagaimana cara mengatasi hambatan-hambatan dalam pembungaan dan melakukan persilangan secara buatan. Kriteria penilaian: tugas makalah ini didasarkan pada kelengkapan uraian dan ketajaman kajian, kompleksitas permasalahan yang ada pada tanaman yang dipilih, kemampuan group dalam presentasi dan kerapian sajian.

Kelompok 1

Topik Pembahasan Pengaruh cahaya terhadap pembungaan Panjang hari Intensitas cahaya Kualitas cahaya Manipulasi pencahayaan untuk merangsang pembungaan Pengaruh temperatur terhadap pembuangaan Pengaruh kelembaban dan kesuburan tanah terhadap pembuangaan

2 3 4

56 7

Manipulasi temperatur dan kelembaban untuk merangsang pembungaanFaktor-faktor yang harus diperhatikan dalam melakukan persilangan buatan Pemanfaatan mandul jantan dalam pemuliaan tanaman Landasan teori dan tipe-tipe mandul jantan Aplikasinya dalam pembuatan hibrida (jagung) Persilangan tanaman berkerabat jauh (interspesifik) Tujuan Hambatan dan cara mengatasinya

8

Praktikum seleksi tidak langsung karakter morfologiREKAYASA TANAMAN 3

PENDAHULUANSeleksi dibagi menjadi dua bagian yaitu seleksi langsung dan tidak langsung 1. Seleksi langsung adalah seleksi terhadap individu yang memiliki suatu karakter yang diharapkan 2. seleksi tidak langsung adalah seleksi individu yang memiliki suatu karakter yang diharapkan namun prosesnya didasarkan pada karakter lain.

Tujuan melakukan seleksi tidak langsung adalah untuk menyeleksi karakterkarakter yang secara genetic memiliki variasi yang luas namun pada kasus tertentu tidak memperlihatkan variasi fenotipik yang luas sehingga sulit untuk diseleksi secara visual seleksi bisa dilakukan secara tidak langsung melalui karakter-karakter yang saling berkorelasi baik secara fenotipik maupun genetik.

Kompetensi yang diharapkanMahasiswa mengetahui mekanisme seleksi tak langsung berdasarkan karakter morfologi. Mahasiswa mengetahui cara menghitung nilai korelasi antar karakter dan pembahasannya

Tahapan melakukan seleksi tak langsungdengan karakter morfologi Bahan dan alat Bahan : tanaman Alat : Alat ukur panjang : Jangka sorong, penggaris, dll Timbangan , Alat tulis, alat hitung (kalkulator/komputer)

Tentukan crop untuk tiap2 kelompok Ukurlah/amatilah 4 karakter morfologi tanaman ( Pengamatan tiap kelompok bisa dibedakan berdasarkan kombinasi karakter dan jenis tanaman) Hitung nilai koefisien korelasi dengan menggunakan rumus berikut (Korelasi Pearson)

ryx = Koefisien korelasi antara karakter x dan y x = Data pengukuran karakter x y = Data pengukuran karakter y n = Jumlah sampel yang diukur Buatlah tabel matriks korelasi antar variable/karakter

Teknis Lapangan

talas

jagung

Ganyong putih

Ganyong merah

gembili

garut

Objek pengamatan : Kelas A : talas (Colocasia esculenta) n= 50 Kelas B : ganyong putih (Canna edulis) n = 15 Kelas C : ganyong merah (Canna edulis) n = 10 Kelas D : jagung (Zea mays) n = 1200 Kelas E : garut (Marantha arundinacea) n = 13 Kelas F : gembili (Dioscorea esculenta) n = 10

Masing masing kelompok pada setiap kelas mendapatkan tanggung jawab pengamatan 1 aksesi dari masing-masing spesies sesuai kelasnya. Contoh pada kelas A : 1. Kelas dibagi menjadi 8 kelompok. 2. Masing masing kelompok mengamati 1 aksesi talas (dari 50 aksesi) 3. Setiap aksesi talas terdiri dari 5 individu sebagai sampel (rancangan one row plot) 4. Setiap sampel dilakukan pengamatan berdasarkan karakter morfologi misalnya panjang lebar daun (diamati 3 5 daun dewasa per sampel)

Pengamatan : Karakter yang diamati : 1. Panjang daun 2. Lebar daun 3. Panjang petiolus 4. Banyak tunas Untuk pengamatan1,2,3 dilakukan pada 3 5 daun dewasa setiap tanaman yang diamati Peralatan lapangan : alat tulis, penggaris, meteran gulung/ tali kasur, penanda (tali rapia/label)

Karakter pada jagung : Tinggi tanaman Diameter batang Jumlah daun Panjang lebar daun

Peralatan lapangan : alat tulis, penggaris, meteran, jangka sorong, penanda (tali rapia/label) Data yang diperoleh akan dikorelasikan dengan data hasil (akan disuplay 3 minggu setelah praktikum dilakukan) Data hasil korelasi dikumpulkan 4 minggu setelah praktikum (11 maret 2010)

FORMAT LAPORANA. Hari dan Tanggal : B. Nama Kegiatan: C. Tujuan : D. Uraian Kegiatan:

E. Hasil : Tabel pengamatan Contoh tabel pengamatan Karakter panjang daun (cm)No aksesi 1 2 Sampel tanaman ke-1 3 1 2 Sampel tanaman ke- Sampel tanaman ke.... 3 1 2 ... 3

Acc101 40,2 39,8

........

........

........

........

........

........

........

Pembahasan hasil Foto foto objek yang sedang diamati F. Hambatan : G. Kesimpulan dan saran :

Kelompok :

TTD (ketua kelompok)

TTD Asisten Dosen (Acc)

SELAMAT BELAJAR