Penalitian clan Penqambanqan

Transkripsi

1 >f / % -. Volume 39 Nomor 1 Tahun 217 ISSN Penalitian clan Penqambanqan Pertanian Vj

2 Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian Volume 39 No. 1,217 Pengantar Redaksi Daftar Isi -.^ ISSN Warta Litbang kali ini merupakan edisi pertama yang diterbitkan setelah penyerahan pengelolaan warta kepada Balai Pengelola Alih Teknologi Pertanian pada awal tahun 217. Warta ini menyajikan informasi terkait pencapaian efisiensi daiam optimalisasi usaha tani. Membumikan teknologi di kawasan komoditas bawang dan cabai yang bersinergi dengan berbagai stakeholder, menjadi salah satu bentuk diseminasi yang efektif dalam penyebarluasan teknologi Balitbangtan. Berbagai teknologi dari hulu ke hilir yang dihasilkan Balitbangtan juga dapat menjadi pilihan, seperti varietas padi tahan Hawar Daun Bakteri yang disertai teknik pengendalian hama yang kompatibel, perbaikan performa domba lokal dengan rumpun domba komposit, penggunaan mesin panen jagung, serta olahan mangga menjadi selai lembaran ya'ng praktis dibandingkan selai umumnya. Demikian pula strategi pemanfaatan lahan rawa dengan teknik pengelolaan pirit dapat menjadi solusi dalam memaksimalkan penggunaan sumber daya pengelolaan padi sawah. Terbukti pula bahwa lahan rawa lebak dapat menjadi media yang baik untuk pertumbuhan bunga sedap malam. Balitbangtan juga menaruh perhatian terhadap kekayaan plasma nutfah seperti pemanfaatan database genom aren dapat membantu seleksi plasma nutfah untuk pemuliaan aren dan juga teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman pisang ayam. Kedua teknologi tersebut tidak hanya untuk menyelamatkan plasma nutfah namun juga meningkatkan potensinya. Membumikan Teknologi di Kawasan1 Bawang Merah dan Cabai Mesin Panen Jagung Tipe Kombinasi 3 Solusi Jitu Peningkatan Usaha Tani Antisipasi Serangan Hawar Daun Bakteri 5 dengan Varietas Tahan dan Teknik Pengendalian yang Kompatibel Rumpun Domba Komposit sebagai7 Terobosan Memperbaiki Domba Lokal di Peternakan Rakyat (Perdesaan) Perakitan Draft Genom Aren {Arenga 1 pinnata Wurmb Merr.) Kultur Jaringan Pisang Ayam 13 Prospek Pengembangan Tanaman14 Bunga Sedap Malam di Lahan Rawa Lebak Menikmati Selai Buah Lembaran16 Pirit di Lahan Rawa17 Redaksi Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian diterbitkan enam kali dalam setahun oleh Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pengarah: Muhammad Syakir; Tim Penyunting: Retno Sri Hartati Mulyandari, Istriningsih, Nuning Nugrahani, Sri Hartati, Sofjan Iskandar, Syahyuti, Sri Utami, Tri Puji Priyatno, Miskiyah, Wiwik Hartatik, Achmad Subaidi; Penyunting Pelaksana: Morina Pasaribu, Siti Leicha Firgiani, Ujang Sahali TandaTerbit: No. 635/SK/DITJEN PPG/STT/1979; Alamat Penyunting: Balai Pengelola Alih Teknologi Pertanian, Jalan Salak No. 22, Bogor 16151, Telepon: (251) , , Faksimile: (251) , , wartalitbang@gmail.com. Selain dalam bentuk tercetak, Warta tersedia dalam bentuk elektronis yang dapat diakses secara on-line pada Redaksi menerima artikel tentang hasil penelitian serta tinjauan, opini, ataupun gagasan berdasarkan hasil penelitian terdahulu dalam bidang teknik, rekayasa, sosial ekonomi, dan jasa serta berita-berita aktual tentang kegiatan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Artikel disajikan dalam bentuk ilmiah populer. Jumlah halaman naskah maksimum 6 halaman ketik dua spasi. Foto sampul Cabai varietas Prima Agrihorti

3 terjadi kematian anak akibat kurangnya produksi susu terkait jumlah pakan. 2.Domba BC relatif tahan dan mampu beradaptasi terhadap menajemen budi daya yang kurang bagus, sehingga dapat dikembangkan pada kondisi kualitas pakan sedang sampai kurang. 3.Domba KS memiliki pola pertumbuhan dan penampilan bdbot badan relatif rendah, karena domba Sumatera sendiri adalah tipe kecil, tetapi tahan terhadap penyakit cacing. Rekomendasi pengembangan domba KS adalah pada pola manajemen pemeliharaan digembalakan. 4. Strategi pengembangan di peternakan rakyat dalam memperbaiki domba lokal yang kecil, ditempuh dengan pengem bangan domba jantan komposit sebagai "Pemacek" induk domba lokal di peternakan rakyat melalui persilangan. Penggunaan domba komposit akan mampu meningkatkan domba lokal, khususnya untuk memperbaiki performa bobot badan dewasa yang lebih besar yang mampu dipersiapkan untuk kebutuhan "ekspor dalam waktu jangka panjang. Dwi Priyanto Balai Penelitian Ternak, Jl. Banjarwaru, Ciawi, Kotak Pos 221 Bogor162 Tel : (251)824752; Fax; (251) ; balitnak@litbang.pertanian. gold; balitnak@indo.net.id Perakitan Draft Genom Aren (Arenga pinnata Wurmb Merr.) Aren merupakan tanaman asli Indonesia yang menyimpan potensi sangat besar. Lebih dikenal sebagai penghasil gula, namun manfaatnya dapat dikonversi menjadi bahan bakar nabati. Pemanfaatan database genom rujukan aren berupa set marka molekuler dapat membantu seleksi plasma nutfah untuk kegiatan pemuliaan aren. Pemuliaan aren sangat diperlukan untuk menghasilkan sifat yang unggul seperti genjah, produksi dan kualitas nira yang tinggi, dan tahan hama penyakit. Penelitian perakitan draft genom ekspresi gen, protein, metabolit dan aren oleh tim peneliti dari fenotipe suatu organisme/sel. Balitbangtan dan Institut Pertanian Beragam jenis tanaman aren Bogor (IPB) telah menghasilkan dapat ditemukan di berbagai wilayah data sekuen genom tanaman aren di Indonesia mulai Sabang hingga yang pertama kali dipublikasikan di Merauke. Habitat aren yang juga dunia. Suatu database cetak biru dapat dijumpai di pantai barat India, yang memberikan gambaran secara Cina bagian selatan dan Kepulauan komprehensif sistem biologi aren, Guam, serta Filipina, Malaysia, struktur kromosomnya, dan bagaimana gen-gen saling bersinergi Srilanka, dan Thailand, diduga asal Laos, Kamboja, Vietnam, Myanmar, melaksanakan peranannya penyebaran dari Indonesia. Aren dalam suatu sistem kehidupan termasuk dalam famili Arecaceae yang sangat komplek. Bahkan yang beranggotakan palma penting sekuen-sekuen DNA regulatornya, lain seperti kelapa (Cocos nucifera), seperti promoter, enhancer, intron, kelapa sawit (Elaeis guineensis) elemen berulang, dan 'junk DNA' dan kurma {Phoenix dactylifera). lainnya, berhasil diidentifikasi untuk Dibandingkan dengan ketiga jenis dipelajari fungsinya secara lebih utuh palma tersebut, aren termasuk keterkaitannya dengan informasi palma underutilized dan belum banyak dimanfaatkan potensinya karena 6% populasi pohon aren dunia ada di Indonesia. Melalui berbagai penelitian modern, potensi pemanfaatan produk dari aren ini untuk industri mulai dipelajari dan diketahui. Selain sebagai penghasil gula, nira dapat dikonversi sebagai bahan bakar nabati serta alternatif energi terbarukan. Saat ini, luas areal aren di Indonesia mencapai hektar, dimana jumlah tanaman yang produktif antara 1-15 pohon per hektar dengan perkiraan produksi nira rata-rata 2 liter/pohon/hari. Dengan demikian potensi produksi nira aren Indonesia akan mencapai sekitar liter per hari, dan apabila dikonversi menjadi bioetanol akan mencapai liter per hari atau liter per tahun. Jika luasan tanaman aren Indonesia dapat mencapai luasan tanaman kelapa sawit, itu potensi yang sangat besar dan dahsyat bagi Indonesia untuk menjadi lumbung energi baru dan terbarukan di dunia. 1 Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian

4 Oleh karena itu, upaya pengembangan potensi aren menjadi komoditas unggulan mendukung program bioenergi nasional perlu secepatnya dilakukan. Sifat unggul aren yang perlu dikembangkan ke depan adalah aren berumur genjah, produksi niratinggi, kualitas nira yang baik untuk produksi gula dan bioethanol, serta tahan hama penyakit utama. Untuk mendukung program pemuliaan tanaman asli Tabel 1. Hasil penapisan data pembacaan sekuen genom AGK dari pustaka MP setelah pembuangan sekuen adapter dan basa berkualitas rendah*. ID AGK_1 AGK 2 AGK_3 AGK 4 AGK_5 "Data sekuen dianalisis dengan program Adapter Removal dan seqtk; pb = pasang basa. %GC 39.67"" ' % Q Total basa bacaan (pb*) 6,84,52,217 7,47,179,596. 7,445,27,32 4,31,67,37 1,38,84,792 Rata-rata panjang bacaan (Pb) Indonesia tersebut, telah dilakukan de novo sekuensing whole genome aren melalui proyek kemitraan. Penelitian dan Pengembangan Pertanian Strategis (KKP3S) dengan leader Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB Biogen). Kegiatan ini telah dilakukan sejak tahun 215 dengan menggunakan populasi aren Aren Genjah Kutim (AGK) dari Kalimantan Timur. Total genom disekuen dengan lima jenis pustaka genom, yaitu satu pustaka dengan jenis paired-end (PE), dan empat pustaka berjenis Mate-Pair (MP) dengan panjang fragmen 2kb, 5kb, 8kb, dan 1 kb yang dibaca pada satu kanal secara Tabel 2. Distribusi ukuran contig genom aren AGK hasil perakitan secara de novo Ukuran Contig <1 kb 1-2 kb 2-3 kb 3-4 kb 4-5 kb 5-1 kb 1-2 kb 2-3 kb 3-4 kb 4-5 kb 5-1 kb > = 1 kb Kumulatif Kumulatif>1kb Kumulatif>2kb menggunakan program minia. Total Contigs Total Basa % Basa Tabel 3. Data ukuran hasil perakitan genom aren AGK menggunakan program SOAP de novo. Metriks Jumlah scaffold Jumlah contig Panjang total scaffold Panjang total contig Nilai L/N5 scaffold Nilai L/N5 contig Nilai L/N9 scaffold Nilai L/N9 contig Scaffold terpanjang Contig terpanjang Jumlah scaffold > 5 KB % genom dari scaffold > 5 KB % genom dari scaffold > 1 KB % genom dari scaffold > 1 KB SOAPdenovo 54,92 2,85, MB MB (49.46% celah) 23,438/2.577 KB 226,293/1.9 KB 171,823/1.69 KB / KB KB % 69.52% 9.66% Metassembler 286,347 1,467, MB MB (44.12% celah) 15,11/ KB 168,827/1.352 KB 68,194/4.134 KB / KB KB % 81.72% 95.13% multipleks. Total bacaan genom AGK dari pustaka PE mencapai hampir 429 giga basa (Gb) dengan nilai Q3 (rasio bacaan genom berdasarkan kualitas Phred menunjukkan skor di atas 3) di atas 72%. Sedangkan hasil bacaan genom AGK dari pustaka MP mencapai rata-rata 14,4 Gb dengan nilai Q3 di atas 7%. Dari pustaka MP juga terindentifikasi rasio guanine:sitosin (%GC) yang hampir sama untuk semua aksesi AGK yang disekuensing (Tabel 1). Perakitan awal genom aren secara de novo menggunakan program minia dan data sekuen dari pustaka PE untuk aksesi aren Volume 39 Nomor 1,

5 Pohon aren dalam Toumung (a), aren sedang Bengkulu (b), dan aren genjah Kutim (c).. AGK_4. Analisis minia berhasil mengindentifikasi 1,344,962 contig aren dengan panjang total 1,175,552,447 pb atau sekitar 85% dari ukuran perkiraan genom aren. Contig-contig yang berukoran lebih dari 1 k mencapai lebih dari 1 juta sekuen (Tabel 2). Contig yang cukup panjang ini sangat penting untuk analisis bioinformatika bagi mengindentifikasi kandungan dan variasi gen. Hasil perakitan awal ini untuk memastikan bahwa kuantitas dan kualitas sekuen yang dihasilkan dari pustaka cukup representative menggambarkan whole genome aren. Hasil perakitan sekuen genom aren awal disempurnakan lagi dengan analisis program SOAP denovo dan data sekuen dari pustaka PE dan MP. Program SOAP denovo juga menghasilkan rakitan genom hingga tingkat scaffold. Untuk menghasilkan set scaffold, digunakan juga program BESST dan OPERA-LG yang dapat merakit contig dari program SOAP denovo menjadi dua set scaffold alternatif. Dengan demikian diperoleh 3 set scaffold aren AGK yang kemudian dengan menggunakan program Metassembler dapat dihasilkan scaffold gabungan. Tabel 3 menunjukkan secara keseluruhan Metassembler menghasilkan matrik rakitan scaffold ^ang lebih baik dengan nilai N5 sebesar 29,769 kb dibandingkan N5 dari SOAPdenovo yang hanya mencapai 2,577 kb. Artinya, rakitan genom dengan mengguna kan Metassembler tidak terfragmentasi sebagaimana ditunjukkan oleh penurunan jumlah scaffold dari jika menggunakan program SOAP denovo menjadi Tetapi rata-rata scaffold yang dihasilkan Metassembler lebih pendek (1.75 Gb) dibanding kan scaffold dari SOAPdenovo yang mencapai 2.18 Gb. Kualitas scaffold hasil analisis Metassem bler ini dapat ditetapkan sebagai draft genome rujukan aren. Sekitar 95% scaffold ini memiliki ukuran lebih dari 1 kb.dan 81,72 % berukuran di atas 1 kb. Banyaknya proporsi scaffold dengan ukuran cukup besar memungkinkan analisis genom aren lebih lanjut, seperti analisis kandungan gen dan DNA regulatornya, promoter, enhancer, sinteni, dan elemen berulang. Berdasarkan draf genom rujukan aren ini telah diidentifikasi sejumlah marka SSR yang didesain pada contig (395 SSR) maupun scaffold (kurang lebih 1 SSR). Semua varian SSR dengan deskripsi gen dan primer yang divalidasi menjadi konten database genom aren di Pusat Genom Komoditas Pertanian Indonesia (PGKPI) yang dapat diakses di pertanian.go.id. Berdasarkan hasil verifikasi 13 pasang primer SSR yang disintesis, terseleksi sejumlah marka yang menunjukkan polimorfisme pada aren genjah Kutim dan aren dalam Toumuung dengan teknik polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) denaturasi dan non-denaturasi. Temuan yang sangat menarik dari pemanfaatan database genom rujukan aren ini adalah sebuah set marka yang mampu mengidentifikasi individu aren genjah Kutim, aren dalam Toumung, dan aren sedang Bengkulu dengan presisi sekitar 8-9%. Set marka molekuler tersebut dapat dimanfaatkan untuk evaluasi plasma nutfah dan membantu seleksi dalam program pemuliaan aren di Indonesia ke depan. Habib Rijzaani1, Puji Lestari1, Ismail Maskromo2, Surdarsono3, dan Tri Puji Priyatno1 1Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumerdaya Genetik Pertanian Jl. Tentara Pelajar No. 3A Bogor Telepon : (251) , Faksimile : (251) bb_biogen@litbang. pertanian.go. id 2Balai Penelitian Tanaman Palma Jalan Raya Mapengat, Kotak Pos 14, Manado 951, Sulawesi Utara 3Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Jl. Raya Darmaga, Kampus IPB Darmaga, Bogor Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian