Formulir 1 Data dan Informasi Hasil Kegiatan Penelitian [tahun ] Puslit Bioteknologi LIPI

Transkripsi

1 Formulir 1 Data dan Informasi Hasil Kegiatan Penelitian [tahun ] Puslit Bioteknologi LIPI Tahun Anggaran Sumber Dana DIPA MEATPRO Bidang kegiatan Peternakan Judul kegiatan penelitian Peningkatan Produktivitas Hijauan Pakan Ternak dengan Manipulasi Sel Somatik Penanggung jawab Anggota Erwin Al Hafiizh Siti Noorrohmah Tri Muji Ermayanti Siti Zahiroh Sri Laksmi Dewi Jenis Hasil Kegiatan Deskripsi hasil kegiatan Metode perbanyakan tunas in vitro, induksi mutasi sinar Gamma, induksi poliploid dengan kolkisin dan induksi embrio somatik. Tujuan dari penelitian ini adalah peningkatan produktivitas pakan ternak rumput-rumputan (terutama rumput gajah, Pennisetum purpureum) melalui induksi mutasi dengan sinar Gamma, proliferasi kalus embriogenik dan poliploidisasi. Penelitian meliputi sterilisasi rumput tahan kekeringan, perbanyakan tunas, induksi mutasi dengan sinar Gamma, induksi poliploid, proliferasi kalus embriogenik dan pengaruh PEG terhadap pertumbuhan tunas P. purpureum hasil radiasi. Penelitian ini meliputi perbanyakan tunas, induksi mutasi dengan sinar Gamma, induksi poliploid dengan kolkisin dan orizalin serta induksi embrio somatik dan perlakuan PEG. Perbanyakan tunas dilakukan pada media MS + BA (0,1-4 mg/l) dan MS + BA 1 mg/l + GA3 (0-3 mg/l). Media perbanyakan terbaik yaitu MS + 2 mg/l BA dan MS + 1 mg/l BA + 3 mg/l GA3 atau MS + 0,5 mg/l BA. Induksi mutasi dengan irradiasi sinar Gamma dilakukan pada dosis (0, 10, 30, 50 dan 70 Gray), menghasilkan nilai LD50 sebesar 38,67. Untuk mendapatkan tanaman toleran terhadap kekeringan, tanaman in vitro hasil induksi mutasi sinar Gamma diuji dengan perlakuan PEG 0-20%. Tunas hasil induksi mutasi radiasi 50 Gray dapat bertahan hidup pada perlakuan 15 dan 20% PEG, sedangkan tunas radiasi 0, 10 dan 30 Gray dapat bertahan hidup pada 15% PEG. Induksi poliploid dengan kolkisin pada konsentrasi 0,05; 0,1 dan 0,2% pada lama perendaman 1,2 dan 3 hari, sedangkan induksi poliploid dengan orizalin pada konsentrasi 0, 10, 20, 40, 80 dan 100 μm pada lama perendaman 2 dan 4 hari dengan menggunakan

2 eksplan tunas. Induksi embrio somatik dari eksplan tunas in vitro pada media MS dan ½ MS dengan penambahan 2,4-D sebanyak 1-4 mg/l, NAA 1-2 mg/l dan vitamin (glutamin dan biotin). Spesifikasi - Media perbanyakan terbaik yaitu MS + 2 mg/l BA dan MS + 1 mg/l BA + 3 mg/l GA3 atau MS mg/l BA. - Induksi mutasi dengan irradiasi sinar Gamma dengan nilai LD50 sebesar 38,67 Gray. - Induksi poliploid dengan kolkisin pada konsentrasi 0,05; 0,1 dan 0,2% pada lama perendaman 1,2 dan 3 hari, sedangkan induksi poliploid dengan orizalin pada konsentrasi 0, 10, 20, 40, 80 dan 100 μm pada lama perendaman 2 dan 4 hari dengan menggunakan eksplan tunas. - Induksi embrio somatik dari eksplan tunas in vitro pada media MS dan ½ MS dengan penambahan 2,4-D sebanyak 1-4 mg/l. - Beberapa klon tanaman toleran PEG 15% Keunggulan Dengan metode manipulasi sel somatik dan perbanyakan secara kultur jaringan dapat dilakukan seleksi secara in vitro untuk menghasilkan bibit tanaman toleran atau tahan kekeringan. Aplikasi dan manfaat Metode perbanyakan tunas in vitro, induksi mutasi sinar Gamma, induksi poliploid dengan kolkisin dan embriogenesis somatik dapat diaplikasikan sebagai salah satu metode yang menguntungkan untuk perbanyakan tanaman secara massal, berkelanjutan dan dapat mendukung dalam kegiatan perbaikan genetik. Info lainnya Gambar terkait Gambar 1. Kultur tunas P. purpureum berumur 4 minggu pada media MS dengan penambahan zat pengatur tumbuh 0,5 mg/l BA

3 Gambar 2. Kultur tunas P. purpureum umur 4 minggu pada media MS + 0,5 mg/l BA setelah radiasi berbagai dosis, A. 0 Gray; B. 10 Gray; C. 30 Gray; D. 50 Gray dan E. 70 Gray. Gambar 3. Tunas P. purpureum hasil radiasi setelah disubkultur 6 kali A) kontrol umur 3 minggu, B) 10 Gray umur 2 minggu, C) 30 Gray umur 4 minggu dan D) 50 Gray umur 5 minggu. Gambar 4. Tunas P. purpureum hasil perlakuan kolkisin pada umur 3 minggu setelah disubkultur 1 kali, A) kontrol, B) kolkisin 0,05% perendaman 1 hari, C) kolkisin 0,1% perendaman 1 hari, D) kolkisin 0,2% perendaman 1 hari, E) kolkisin 0,05% perendaman 2 hari dan F) kolkisin 0,2% perendaman 2 hari A B C D E F Gambar 5. Respon pembentukan kalus pada media MS dan ½ MS yang

4 ditambahkan 2.4-D, A) MS + 1 mg 2.4 D, B) MS + 2 mg 2.4 D, C) MS + 4 mg 2.4 D, D) ½ MS + 1 mg 2.4 D, E) ½ MS + 2 mg 2.4 D dan F) ½ MS + 4 mg 2.4 D. Gambar 6. Respon proliferasi kalus pada umur 2 MST, secara berturut-turut a) MS + 1 mg/l 2.4 D mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin; b) MS + 2 mg/l 2.4 D mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin; c) MS + 4 mg/l 2.4 D mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin; d) MS + 1 mg/l 2.4 D + 1 mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin; e) MS + 2 mg/l 2.4 D + 1 mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin; f) MS + 4 mg/l 2.4 D + 1 mg/l TDZ + 1 mg/l Biotin mg/l Glutamin Publikasi terkait/hasil Al Hafiizh, E & T.M Ermayanti Perbanyakan rumput gajah (P. purpureum) secara in vitro dengan penambahan benzil adenin dan giberelin. Prosiding Seminar Nasional dan Forum Komunikasi Industri Peternakan Dalam Rangka Mendukung Kemandirian Daging dan Susu Nasional. Bogor, September ISSN : Hal: Siti Noorrohmah, Erwin Al Hafiizh & Tri Muji Ermayanti Metode sterilisasi dan media perbanyakan Pennisetum purpureum secara in vitro. Prosiding Seminar Bioresources. Peternakan. September (In Press) Erwin Al Hafiizh & Tri Muji Ermayanti Pengaruh iradiasi sinar Gamma terhadap pertumbuhan tunas kultur in vitro Pennisetum purpureum. Prosiding Seminar Bioresources. Peternakan. September (In Press) Lab/Kelti terkait Kontak person Laboratorium Biak Sel dan Jaringan Tanaman Erwin Al Hafiizh

5 Formulir 2 Data dan Informasi Produk Jadi Hasil Penelitian Puslit Bioteknologi LIPI Produk : Peningkatan Produktivitas Hijauan Pakan Ternak dengan Manipulasi Sel Somatik Latar belakang : Hijauan pakan merupakan salah satu faktor penentu dalam pengembangan usaha peternakan khususnya untuk ternak ruminansia. Ketersediaan hijauan pakan yang tidak memadai baik kualitas, kuantitas dan berkelanjutan, menjadi salah satu kendala dalam pengembangan usaha peternakan (Lasamadi et al. 2013). Hal ini disebabkan hampir 90% pakan ternak ruminansia berasal dari hijauan dengan konsumsi segar perhari 10-15% dari berat badan, sedangkan sisanya adalah konsentrat dan pakan tambahan (Sirait et al, 2005). Di Nusa Tenggara Barat (NTB) ketersediaan pakan berupa rumput alam hanya berlangsung 6 bulan. Produksi rumput alam tertinggi terjadi pada musim hujan (Januari-Maret), berkisar antara 1,2-2,7 ton bahan kering (BK)/ha/3bulan dan terendah pada akhir musim kemarau (September-November), yakni 0,4-1,0 ton BK/ha/3 bulan, dengan total produksi 3-6 ton BK/ha/tahun (Bamualim, 2011). Sumber hijauan yang potensial untuk dikembangkan adalah rumput gajah cv Hawaii. Produktivitas rumput gajah cv Hawaii dapat mencapai 525 ton/ha/tahun. Rumput ini terdiri dari batang dengan diameter ±2,3 cm, tumbuh tegak dengan daun lebat, batang diliputi oleh perisai daun yang agak berbulu dan perakaran dalam. Perbanyakan dapat dilakukan dengan stek batang dengan dua sampai tiga mata tunas atau sobekan rumpun (Lugiyo & Sumarto, 2000). Rumput ini kurang tahan pada musim kemarau yang panjang. Tanaman ini dapat digunakan sebagai tanaman konservasi lahan, terutama di daerah bertopografi pegunungan dan berlereng (Prasetyo, 2003) dan sumber bioetanol (Sari, 2009). Mengingat manfaatnya yang besar, tanaman ini dapat dikembangkan dan ditingkatkan produksinya lebih lanjut untuk mendapatkan tanaman yang berkualitas. Penggunaan varietas toleran cekaman kekeringan juga dapat mengatasi permasalahan lahan-lahan kering yang tidak dimanfaatkan pada musim kemarau. Varietas hibrida toleran cekaman kekeringan sampai sekarang belum ada. Oleh karena itu, perlu perakitan varietas toleran cekaman kekeringan yang dapat mengatasi permasalahan pada lahan-lahan kering. Dengan demikian, peningkatan produksi dan perakitan varietas baru melalui penerapan metode bioteknologi tanaman dapat dilakukan. Teknik kultur jaringan tanaman dapat diaplikasikan sebagai salah satu metode yang menguntungkan untuk perbanyakan tanaman secara massal, mendapatkan varietas tanaman yang diinginkan. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan produktivitas pakan ternak rumput-rumputan melalui induksi mutasi, poliploidisasi dan hibridisasi somatik secara in vitro. Bidang pemakaian : Hijauan Pakan Ternak Kegunaan : untuk mendapatkan metode perbanyakan tanaman secara massal, mendapatkan varietas tanaman yang diinginkan. Manfaat dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan produktivitas pakan ternak rumput-rumputan melalui induksi mutasi, poliploidisasi dan hibridisasi

6 somatik secara in vitro. Tingkat hasil R&D : Mendapatkan metode untuk perbanyakan rumput gajah Pennisetum purpureum melalui modifikasi media MS; metode manipulasi sel somatik melalui irradiasi sina Gamma; metode induksi tanaman poliploid dengan kolkisin dan orizalin Bentuk yang dialihkan : belum ada Data ekonomi : belum ada Sasaran mitra usaha : belum ada Gambar produk : Kegiatan penelitian terkait : Peningkatan Produktivitas Hijauan Pakan Ternak dengan Manipulasi Sel Somatik Berkas pendukung brosur produk : belum ada No. Paten : belum ada Kontak : Erwin Al Hafiizh. Laboratorium Biak Sel dan Jaringan Tanaman