Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii pada Genom Ubi Jalar

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Molekuler Integrasi Gen PinII pada Ubi Jalar

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan 7 sampel dari 7

FAKULTAS BIOLOGI LABORATORIUM GENETIKA & PEMULIAAN INSTRUKSI KERJA UJI

BAB III METODE PENELITIAN

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat

Uji Stabilitas Integrasi Gen CryIAc dalam Transforman Jagung R3 dan R4

LAMPIRAN. Lampiran 1. Pembuatan Larutan Stok dan Buffer

Transformasi Ubi Jalar dengan Gen pinii dan Gen CP-SPFMV

LAMPIRAN. Lampiran 1. Deskripsi Pembuatan Larutan Stok dan Buffer

Analisis Molekuler Gen CP-PStV pada Tanaman Kacang Tanah Transgenik

4.1. Alat dan Bahan Penelitian a. Alat Penelitian. No. URAIAN ALAT. A. Pengambilan sampel

FAKULTAS BIOLOGI LABORATORIUM GENETIKA & PEMULIAAN INSTRUKSI KERJA UJI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian dasar dengan metode

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN Bagan Alir Penelitian ini secara umum dapat digambarkan pada skema berikut:

Analisis Molekuler Gen pinii pada Tanaman Kedelai Transgenik R2

Pembuatan Media Kultur Bakteri Pemanenan sel bakteri. Isolasi DNA kromosom bakteri. Kloning DNA

BAB III METODE PENELITIAN

Transformasi Ubi Jalar dengan Gen pinii dan Gen CP- SPFMV melalui Agrobacterium tumefaciens

3 METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan dan Alat

KUMPULAN LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI. Disusun Oleh: Nama : Anatasia NIM : Kelompok : Selasa Asisten : Nimas Ayu

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN. Pengambilan sampel. Penyiapan templat mtdna dengan metode lisis sel

BAB III BAHAN DAN METODE

1 0,53 0,59 2 0,3 0,2 3 0,02 0,02 4 0,04 0,04 5 0,3 0,3 Ilustrasi rangkaian isolasi DNA tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.

II. MATERI DAN METODE. Tempat pengambilan sampel daun jati (Tectona grandis Linn. f.) dilakukan di

III. BAHAN DAN METODE

BAB III METODE PENELITIAN. mengekstraksi DNA dari dari beberapa spesimen herbarium Rafflesia arnoldii

METODOLOGI. Gambar 1 Bahan tanaman : (a) Tetua IR64; (b) tetua Hawarabunar, dan (c) F 1 (IRxHawarabunar) c a b

VISUALISASI HASIL PCR DENGAN METODE PCR LANGSUNG DAN TIDAK LANGSUNG PADA SAMPEL BAKTERI Pseudomonas fluorescens dan Ralstonia solanacearum

Transformasi, Studi Molekuler, dan Bioasai Tanaman Ubi Jalar untuk Ketahanan terhadap Hama atau Penyakit

II. BAHAN DAN METODE

Asam Asetat Glacial = 5,7 ml EDTA 0,5 M ph 8.0 = 10 ml Aquades ditambahkan hingga volume larutan 100 ml

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 4. METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian dasar dengan metode

LAPORAN II (ISOLASI DNA GENOM)

LAMPIRAN. Lampiran 1. Sequence primer ISSR yang digunakan

Analisis Molekuler Lanjutan Tanaman Putatif Transgenik Padi Gen CryIA Generasi T0, T1, T2, dan T3

PRAKTIKUM ISOLASI DNA DAN TEKNIK PCR

3. METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA GENETIKA

Pengujian DNA, Prinsip Umum

BAB III METODE PENELITIAN. Dalam penelitian ini dilakukan lima tahap utama yang meliputi tahap

BAB III METODE PENELITIAN. Jenis penelitian yang dilakukan termasuk dalam penelitian dasar yang. dilakukan dengan metode deskriptif (Nazir, 1998).

MATERI DAN METODE. Materi. Tabel 1. Sampel Darah Sapi Perah dan Sapi Pedaging yang Digunakan No. Bangsa Sapi Jenis Kelamin

BAB III METODE PENELITIAN. Secara garis besar langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini

TOPIK HIDAYAT dan ANA RATNA WULAN ABSTRAK ABSTRACT

Kolokium Departemen Biologi FMIPA IPB: Ria Maria

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan dan Alat

138 ISSN Jurnal Natur Indonesia 14(2): Restu, et al.

Lampiran 1 Ekstraksi dan isolasi DNA dengan metode GeneAid

BAB III METODE PENELITIAN

3. METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

MATERI DAN METODE. Materi

MATERI DAN METODE. Materi

Optimation Method DNA Isolation for Kapulasan Plant DNA Genome

Bab III Bahan dan Metode III.1 Bahan III. 2 Alat

METODOLOGI PENELITIAN. Tempat dan Waktu Penelitian. Bahan dan Alat Penelitian

1. Kualitas DNA total Udang Jari (Metapenaeus elegans De Man, 1907) Hasil. Tangkapan dari Laguna Segara Anakan, Cilacap, Jawa Tengah dengan

Pengertian TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN. Cloning DNA. Proses rekayasa genetik pada prokariot. Pemuliaan tanaman konvensional: TeknologiDNA rekombinan:

METODE PENELITIAN. Tabel 1 Sampel yang digunakan dalam penelitian

BAB III METODE PENELITIAN. amplifikasi daerah HVI mtdna sampel dengan menggunakan teknik PCR;

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI PERTANIAN ISOLASI DNA

1. Peningkatan kandungan nutrisi: Pisang, cabe, raspberries, stroberi, ubi jalar

III. MATERI DAN METODE. Fakultas Pertanian dan Peternakan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim

ANALISA HASIL TRANSFORMASI DENGAN MENGGUNAKAN PCR KOLONI DAN RESTRIKSI

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAHAN DAN METODE. Tempat dan Waktu Penelitian

II. BAHAN DAN METODE. Betina BEST BB NB RB. Nirwana BN NN RN. Red NIFI BR NR RR

Metode-metode dalam biologi molekuler : isolasi DNA, PCR, kloning, dan ELISA

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA MOLEKULAR HIBRIDISASI SOUTHERN KHAIRUL ANAM P /BTK

III. Bahan dan Metode

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Bahan dan Alat Metode Penelitian Isolasi Aktinomiset

ANALISIS KERAGAMAN GENETIK MUTAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) HASIL PERLAKUAN MUTAGEN KOLKISIN BERDASARKAN PENANDA MOLEKULER RAPD

MATERI BIOTEKNOLOGI MODERN JAGUNG TRANSGENIK. Disusun Oleh : NURINSAN JUNIARTI ( ) RISKA AMELIA ( )

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini adalah penelitian deskriptif kualitatif untuk mengetahui

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini merupakan penelitian yang dilakukan dengan metode

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan Metode Isolasi C. gloeosporioides dari Buah Avokad

HASIL DAN PEMBAHASAN

LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA GENETIKA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada penelitian ini terdapat lima tahapan penelitian yang dilakukan yaitu

GENETIKA DASAR Rekayasa Genetika Tanaman. Definisi. Definisi. Definisi. Rekayasa Genetika atau Teknik DNA Rekombinan atau Manipulasi genetik

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai September 2014 di Green

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

BAB III BAHAN DAN CARA KERJA. Penelitian dilakukan di Laboratorium Institute of Human Virology and

PERBANDINGAN POLA PITA AMPLIFIKASI DNA DAUN, BUNGA, DAN BUAH KELAPA SAWIT NORMAL DAN ABNORMAL ALFINIA AZIZAH

diregenerasikan menjadi tanaman utuh. Regenerasi tanaman dapat dilakukan baik secara orgnogenesis ataupun embriogenesis (Sticklen 1991; Zhong et al.

Perakitan Tanaman Padi Transgenik untuk Ketahanan terhadap Hama Penggerek Batang

HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi DNA Genomik Sengon

Gambar 2 Vektor pengklonan pgem T Easy

BAHAN DAN METODE. 1. Waktu dan Tempat penelitian

MATERI DAN METODE. Lokasi dan Waktu

FAKULTAS BIOLOGI LABORATORIUM GENETIKA & PEMULIAAN INSTRUKSI KERJA UJI

MATERI DAN METODE. Kota Padang Sumatera Barat pada bulan Oktober Amplifikasi gen Growth

PERBANDINGAN METODE EKSTRAKSI REAL TIME PCR VIRUS INFLUENZA A ANTARA METODE GUANIDIUM,-THIOCYANATE-PHENOL- CHLOROFORM DAN METODE SPIN KOLOM

Lampiran 1. Bagan prosedur isolasi DNA

Transkripsi:

Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii pada Genom Ubi Jalar Atmitri Sisharmini, A. Dinar Ambarwati, Tri J. Santoso, Dwinita W. Utami, dan M. Herman Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian ABSTRAK Konfirmasi awal gen-gen target pada tanaman putatif transgenik akan sangat berguna, karena tanaman yang tidak mengandung gen yang diintroduksi dapat langsung diketahui, sehingga hanya tanaman yang mempunyai gen yang diinginkan yang digunakan untuk penelitian selanjutnya. Identifikasi terjadinya integrasi gen pada tanaman transgenik dapat dilakukan dengan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR). Untuk dapat mendeteksi ada tidaknya gen target yang tersisip dalam genom tanaman ubi jalar transgenik dengan teknik PCR, diperlukan DNA terekstrak dengan kualitas dan kuantitas yang baik. Pada tahun 2001 dilakukan penelitian analisis molekuler untuk mengkonfirmasi terjadinya integrasi gen pinii ke dalam genom ubi jalar. DNA diisolasi dari daun tanaman putatif transgenik ubi jalar menggunakan 2 metode ekstraksi, yaitu metode CTAB dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash yang dimodifikasi dan metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani. Modifikasi dilakukan untuk mengurangi kadar polifenol dan polisakarida. Dari kedua metode ekstraksi DNA tersebut, metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani mempunyai kualitas DNA yang lebih baik dibandingkan dengan metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash. Pada analisis PCR, telah diamplifikasi sebanyak 13 tanaman ubi jalar putatif transgenik dan dari 13 tanaman tersebut, belum ada yang positif mengandung gen pinii. Kata kunci: Ubi jalar, isolasi DNA, gen pinii, analisis PCR ABSTRACT The early confirmation of a target gene in the transformed plants could be very useful because plants that do not contains the target gene can be identified and be discarded early, so that only plants have an interest gene can be used for next observation. One of the techniques to determine the presence and integration of transferred target gene is PCR technique. The technique allows the in vitro synthesis and amplification of spesific fragment of target DNA using oligonucleotide primers so that the target gene can be detected in the genome of transgenic sweet potato. However this technique needed good quality of the DNA extracted. In the year of 2001, the experiment was conducted to identified the presence of pinii gene in the genome of putative transgenic sweet potato. The DNA was isolated from the leaves of putative transgenic plant using two DNA extraction methods i.e. modified CTAB method from Porebski et al. and Varadarajan and Prakash and modified CTAB method from Tanaka and Nakatani. The result showed that modified CTAB method from Tanaka and Nakatani gave the higher purity of DNA compared to the modified CTAB method from Porebski et al. and Varadarajan and Prakash. Based on PCR results, the pinii gene was not detected on the thirteen putative transgenic sweet potatoes. Key words: Sweet potato, pinii gene, PCR identification Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman 125

PENDAHULUAN Ubi jalar (Ipomoea batatas (L.) Lam.) merupakan salah satu tanaman pa-ngan penting yang menempati urutan keenam dunia setelah gandum, padi, jagung, kentang, dan barley. Dibandingkan dengan ubi kayu, potensi pemanfaatan ubi jalar sebagai bahan baku industri seperti untuk pembuatan tepung, gula cair, makanan ternak, dan alkohol sampai saat ini masih kurang direalisasikan (Greenberg dan Glick, 1993). Kendala utama di dalam peningkatan produksi ubi jalar adalah serangan serangga hama, baik di lapang atau selama penyimpanan. Di antara serangga hama yang paling dikenal mengganggu ubi jalar adalah hama boleng (Cylas formicarrius F.). Sampai sekarang hama tersebut belum bisa dikendalikan. Penggunaan insektisida yang berlebihan untuk mengendalikan hama tersebut akan mengganggu lingkungan. Strategi pengelolaan dan pengendalian yang murah dan aman adalah dengan menggunakan varietas tahan. Akan tetapi program pemuliaan secara konvensional yang mendasarkan pada hibridisasi seksual belum bisa dikembangkan karena langkanya sumber gen ketahanan ubi jalar terhadap hama boleng pada plasma nutfah. Selain itu, dengan metode konvensional ini masih sulit karena tanaman ubi jalar bersifat heksaploid yang berakibat pada sterilitas dan inkompatibilitas. Untuk mengatasi keterbatasan ini, pendekatan bioteknologi atau rekaya-sa genetika seperti transformasi genetik harus dikembangkan untuk membantu program pemuliaan ubi jalar. Rekayasa genetik akan memberikan perbaikan karakter penting pada tanaman. Sifat ketahanan terhadap beberapa cekaman biotik seperti gulma, virus, serangga, dan mikroorganisme telah dapat diperbaiki dengan pendekatan ini. Demikian pula terhadap cekaman abiotik dan modifikasi kualitas dan kuantitas produk tanaman (Bennet, 1993). Teknologi transformasi juga akan memberikan wahana baru bagi pemulia tanaman ubi jalar untuk memperoleh gen atau kelom-pok gen baru yang lebih luas. Suatu gen yang terdapat pada suatu spesies tanaman tertentu dimungkinkan untuk dapat diperoleh dari organisme lain seperti bakteri, virus, binatang, dan tanaman lain (Herman, 1996). Penelitian transformasi untuk memasukkan gen ketahanan terhadap hama boleng merupakan wahana baru untuk merakit tanaman transgenik ubi jalar tahan hama boleng. Keberhasilan transformasi, yaitu memindahkan gen asing fungsional di dalam upaya memperoleh tanaman ubi jalar transgenik dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode yang ada, misalnya melalui vektor Agrobacterium tumefaciens (Newell et al., 1995; Otani et al., 1998) atau dengan penembakan partikel. Untuk menghasilkan tanaman transgenik ubi jalar melibatkan beberapa ta-hap dalam teknik biologi molekuler dan atau seluler, salah satunya adalah dalam tahap karakterisasi atau identifikasi gen yang telah diintroduksi ke dalam jaringan tanaman (Bennet, 1993). Keberhasilan teknik transformasi ditandai dengan keber-hasilan menyisipkan rangkaian gen yang diintroduksi ke dalam genom tanaman, dapat diekspresikan dan tetap terpelihara dalam seluruh proses pembelahan sel berikutnya. Untuk itu, diperlukan upaya untuk mengkonfirmasi integritas gen yang diintroduksi dan menentukan jumlah kopinya di dalam genom tanaman, serta me-nentukan apakah gen tersebut dapat berfungsi dengan benar atau tidak. Identifikasi dari jaringan tanaman yang tertransformasi dapat dilakukan dengan sejumlah teknik yang telah ada, di antaranya adalah penggunaan teknik PCR. Pada penelitian tahun 2000, telah dilakukan transformasi gen proteinase inhibitor (pinii) sebagai gen pengendali hama boleng melalui teknik A. tumefaciens dan telah diperoleh beberapa transforman yang lolos dari media seleksi dan berhasil diaklimatisasi. 126 Sisharmini et al.: Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii

Selanjutnya dilakukan identifikasi terjadinya integrasi gen pinii tersebut ke dalam tanaman ubi jalar putatif transgenik menggunakan teknik PCR. Dengan teknik ini, sekuen DNA dari gen pinii dapat diamplifikasi menggunakan primer spesifik yang mengapit gen tersebut sehingga dapat dideteksi keberadaan gen sasaran dalam genom tanaman ubi jalar. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Molekuler, Kelompok Peneliti Biologi Molekuler, Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan, Bogor. Bahan yang digunakan adalah tanaman hasil transformasi dengan gen pinii, sedangkan primer pelacak yang digunakan adalah primer spesifik untuk gen pinii. Ekstraksi DNA Menggunakan Modifikasi Metode CTAB dari Porebski et al. (1997) dan Varadarajan dan Prakash (1991) DNA diekstrak dari tanaman ubi jalar yang masih di test tube (in vitro) dan tanaman yang telah diperbanyak di rumah kaca. Daun tanaman yang akan diekstrak DNA-nya dipanen, disimpan di tempat gelap, selama 12-48 jam, kemudian dicuci untuk membersihkan kotoran (untuk daun tanaman yang diambil dari rumah kaca), kemudian dikeringkan. Ekstraksi DNA dilakukan dengan menggerus kurang lebih 0,5-2 g daun yang telah disimpan dalam ruang gelap tersebut dengan nitrogen cair, hingga berupa serbuk halus. Kemudian serbuk daun tersebut dipindahkan ke dalam tabung korning dan ditambahkan dengan bufer ekstraksi [100 mm Tris HCl (ph 7,4); 50 mm EDTA 9 (ph 8); 500 mm NaCl; 0,3% β- mercaptoethanol; 2% CTAB; dan 50 mg PVP/0,5 g daun]. Campuran tersebut kemudian digoyang perlahan dan disimpan pada waterbath 65 o C, selama 25-60 menit. Setelah didinginkan pada suhu ruang selama 4-6 menit, ekstraksi kemudian dilanjutkan dengan menambah-kan 6 ml chloroform dan octanol dengan perbandingan 24 : 1. Setelah supernatan akhir dipisahkan, campuran kemudian ditambah 1/2 volume 5 M NaCl sampai merata kemudian ditambahkan 2 volume 95% ETOH dingin, dicampur merata lagi dan disimpan pada suhu -20 o C selama 10 menit. Pelet DNA dipisahkan dengan sentri-fugasi 3000 rpm selama 6 menit. Purifikasi DNA pelet yang diperoleh dilakukan dengan menambahkan 3 µl RNase dan 3 ml proteinase K (1 mg/ml) 37 o C selama 60 menit, kemudian ditambahkan 150 µl phenol dan 150 µl chloroform. Setelah itu, divortex dan disentrifus untuk memisahkan lapisan atas (supernatan). Setelah itu, ditambahkan 1/10 volume 2 M Na acetat dan 2 volume ETOH absolut dan di-campur merata. Kemudian dibiarkan dalam freezer (-80 o C) selama semalam dan dipisahkan pelet DNA-nya dengan sentrifugasi. Pelet DNA kemudian dicuci dengan ETOH 70% (v/v), dikeringkan dan dilarutkan dalam TE. Ekstraksi Menggunakan Modifikasi Metode CTAB dari dan Nakatani (2001) Tanaka Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman 127

Sebelum ekstraksi, daun ubi jalar muda diinkubasi selama satu malam pada suhu 50 o C dan digerus menggunakan pestle menjadi tepung. Hasil gerusan ditimbang sebanyak 25 mg dan dimasukkan ke dalam ependorf. Setelah itu, ditambah-kan 600 µl bufer ekstraksi CTAB dan dicampur dengan baik kemudian diinkubasi pada suhu 65 o C selama 30-60 menit, kemudian ditambahkan 1 volume chloroform/ isoamilalkohol (24 : 1) dan dicampur perlahan-lahan selama 5 menit. Campuran disentrifus pada 12.000 rpm selama 5 menit. Fase akuosa dipindahkan ke ependorf baru dan ditambahkan 1/10 volume larutan CTAB 10% dan dicampur dengan baik. Setelah itu, ditambah 1 volume chisam dan dicampur kemudian disentrifuse pada 12.000 rpm selama 5 menit dan fase akuosa dipindahkan ke ependorf yang baru, kemudian ditambahkan 1-1,5 volume larutan CTAB 1% dan dicampur perlahan-lahan. Campuran diinkubasi pada suhu ruang selama 1 jam dan disentrifus pada 8000 rpm selama 10 menit dan dibuang supernatannya. Pelet yang terbentuk di-larutkan dengan 400 µl larutan NaCl-TE 1M, kemudian ditambah 4 µl RNase A (1 mg/ml) dan diinkubasi pada suhu 55 o C selama 30 menit. Campuran ditambah dengan 800 µl ethanol 100% dingin, dicampur perlahan-lahan dan disentrifus pada 12.000 rpm selama 5 menit. Supernatan dibuang dan pelet dicuci dengan 400 µl ethanol 70%. Pelet kemudian dikeringkan dan dilarutkan kembali dengan 100 µl TE (ph 8,0). DNA yang diperoleh siap digunakan untuk analisis PCR. Proses PCR dan Analisis Hasil PCR DNA tanaman ubi jalar hasil transformasi dengan gen pinii melalui vektor A. tumefaciens yang telah diekstrak, kemudian digunakan untuk analisis PCR. Reaksi PCR dilakukan dalam total bufer PCR, yang terdiri atas 10 ng DNA dari tanaman putatif transgenik dan tanaman kontrol; 100 nm masing-masing primer; 200 mm dntp; dan 1,5 unit enzim Taq DNA polymerase (Promega, Madison, Wisconsin, USA), menggunakan mesin PCR Programable Thermal Controller (MJ Research Incorporation, Massachussetts, USA). Program PCR terdiri dari denaturasi awal pada suhu 94 o C selama 5 menit, dilanjutkan dengan 35 siklus yang terdiri dari tahap denaturasi 94 o C selama 1 menit, penempelan primer pada 55 o C selama 2 menit dan pemanjangan DNA pada 72 o C selama 1 menit dan siklus diakhiri dengan pemanjangan akhir pada 72 o C selama 5 menit. Primer untuk gen pinii adalah pri-mer 1 dengan sekuen basanya 5 -GGAAGTTAATTTCGTTGCTTACC-3 dan primer 2 dengan sekuen basanya 5 - GCCTTGGGCTCATCACTCTCTCTCCTTCAC-3. Hasil amplifikasi PCR ini kemudian dipisahkan dengan elektroforesis menggunakan agarose 0,9% dan pewarnaan dengan ethidium bromida (Gama et al., 1996). HASIL DAN PEMBAHASAN 128 Sisharmini et al.: Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii

Keberhasilan transformasi ditandai dengan keberhasilan menyisipkan rangkaian gen yang diintroduksi ke dalam genom tanaman, dapat diekspresikan dan tetap terpelihara pada generasi berikutnya. Tanaman (putatif) transgenik yang telah dihasilkan melalui seleksi pada media yang antibiotik kanamisin belum diketahui apakah juga mengandung gen pinii. Konfirmasi awal pada tanaman putatif transgenik akan sangat berguna, karena tanaman yang tidak mengandung gen yang diintroduksi dapat langsung diketahui dan dibuang, sehingga hanya tanaman yang mempunyai gen yang diinginkan yang digunakan untuk penelitian selanjutnya. Ekstraksi DNA Ubi Jalar Hasil Transformasi Pada kegiatan ekstraksi DNA ubi jalar ini, dibandingkan 2 metode ekstraksi DNA, yaitu metode CTAB (Porebski et al., 1997 dan Varadarajan dan Prakash, 1991) yang dimodifikasi dengan metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani (2001). Di dalam pengujian integrasi gen pinii dengan teknik PCR sebaiknya menggunakan DNA yang murni untuk menjamin keakuratan pengujian karena tanaman ubi jalar memiliki kandungan polisakarida dan polifenol yang tinggi sehingga apabila tidak menggunakan DNA dengan kondisi yang murni maka dikhawatirkan akan mengganggu pengujian terutama dapat menghambat kerja enzim Taq polymerase. Apabila ini terjadi maka hasil yang optimal dari pengujian PCR mungkin tidak akan diperoleh. Perbedaan utama antara metode ekstraksi DNA yang digunakan dalam penelitian ini antara lain perlakuan awal sebelum daun ubi jalar diekstraksi. Pada metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash, daun ubi jalar yang akan diekstraksi diinkubasi pada tempat gelap selama 12-48 jam sementara pada metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani sebelum diekstraksi daun ubi jalar dikeringkan dalam oven pada suhu 50 o C selama semalam. Kedua perlakuan dari metode tersebut dimaksudkan untuk mengurangi kadar getah (polifenol) di dalam jaringan daun ubi jalar, di samping itu pada metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani perlakuan tersebut dimaksudkan untuk membuat jaringan ubi jalar menjadi kering sehingga memudahkan ketika dilakukan penggerusan untuk memperoleh hasil gerusan yang lembut. Perbedaan lain dari kedua metode tersebut adalah metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani tidak menggunakan nitrogen cair sedangkan metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash untuk menghancurkan sel-sel daun menggunakan nitro-gen cair. Selain itu, pada metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani menggunakan penambahan 2 kali larutan CTAB dengan konsentrasi yang berbeda sementara pada metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash hal tersebut tidak dilakukan. Penambahan CTAB konsentrasi tinggi (CTAB 10%) dimaksudkan untuk melarutkan atau mengeluarkan DNA dari inti sel sedang-kan penambahan CTAB konsentrasi rendah (CTAB 1%) dimaksudkan untuk mem-presipitasi DNA secara selektif. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman 129

Secara umum, dari kedua metode ekstraksi DNA yang dibandingkan, metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani menghasilkan kualitas DNA yang lebih baik dibandingkan dengan metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash (Gambar 1). Dari gambar tersebut, terlihat bahwa metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash (Gambar 1A) menunjukkan bahwa hasil DNA yang diperoleh masih terlihat adanya smear DNA dari sampel yang diekstraksi. Ini berarti bahwa sebagian DNA yang di-peroleh sudah tidak utuh lagi, yang mungkin terpotong-potong saat proses ekstrak-si berlangsung. Sementara smear DNA tidak terlihat pada DNA hasil ekstraksi menggunakan metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani (Gambar 1B). Hasil pengujian kemurnian DNA ubi jalar dengan menggunakan spektrofoto-meter disajikan pada Tabel 1. Dari tabel tersebut terlihat bahwa kemurnian DNA sampel ubi jalar yang diekstraksi menggunakan metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani mempunyai kemurnian yang lebih baik dibandingkan dengan DNA hasil ekstraksi menggunakan metode Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash. DNA hasil ekstraksi dengan metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani mempunyai nilai kemurnian di antara 1,91-2,09. DNA dikatakan murni apabila mempunyai nilai kemurnian antara 1,80-2,00. DNA yang diperoleh menggunakan metode CTAB yang dimodifikasi dari Porebski et al. serta Varadarajan dan Prakash mempunyai nilai kemurnian antara 1,55-1,87. Identifikasi Gen pinii dengan Analisis PCR Analisis PCR merupakan metode deteksi secara cepat untuk mengetahui ke-beradaan gen yang kita introduksikan di dalam jaringan tanaman putatif transge-nik. Pada analisis ini digunakan dua primer nukleotida spesifik untuk mengamplifi-kasi daerah spesifik dari gen pinii. Fragmen DNA yang dihasilkan dari amplifikasi PCR tersebut diharapkan mempunyai ukuran 600 bp. Pada pengujian PCR ini telah diamplifikasi sebanyak 13 sampel tanaman ubi jalar putatif transgenik. Pada peng-ujian I telah diamplifikasi sebanyak 10 tanaman dan hasil 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 A B A = metode CTAB dari Porebski et al. (1997) dan Varadarajan dan Prakash (1991), B = metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani (2001), 1-6 = tanaman ubi jalar hasil transformasi Gambar 1. Hasil ekstraksi DNA Ubi jalar 130 Sisharmini et al.: Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii

Tabel 1. Hasil pengujian kemurnian DNA ubi jalar dengan spektrofotometer Sampel OD 260 OD 280 Kemurnian (OD260/280) A B A B A B 1 0,90 0,04 0,55 0,02 1,84 2,05 2 0,59 0,05 0,38 0,03 1,55 2,00 3 0,89 0,03 0,50 0,01 1,78 2,08 4 0,14 0,05 0,62 0,02 1,78 2,09 5 0,56 0,12 0,34 006 1,65 1,91 6 1,48 0,11 0,79 0,06 1,87 1,95 A = metode CTAB dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash, = metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani M 1 2 3 4 5 6 7 B 600 bp M = 1 Kb ladder, 1-3 = tanaman ubi jalar putatif transgenik, 4 = ubi jalar non transforman, 5-6 = kontrol positif, 7 = ddh 2 O Gambar 2. Hasil amplifikasi PCR menggunakan primer spesifik gen pinii amplifikasi menunjukkan bahwa tidak ada sampel tanaman yang positif mengandung gen pinii. Pada peng-ujian II, telah diamplifikasi 3 tanaman dan dari 3 tanaman ini juga tidak ada yang menunjukkan positif mengandung gen pinii (Gambar 2). Dengan hasil ini (tidak diperolehnya transforman) maka proses transformasi harus dilanjutkan dengan memperbanyak eksplan untuk memperoleh transforman yang mengandung gen pinii. KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Metode ekstraksi DNA dari Tanaka dan Nakatani menghasilkan DNA dengan tingkat kemurnian yang lebih baik dibandingkan dengan metode CTAB dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash. 2. DNA hasil ekstraksi metode CTAB dari Tanaka dan Nakatani lebih utuh (tidak smear) dan mempunyai nilai kemurnian berkisar antara 1,91-2,09, sementara dengan metode CTAB dari Porebski et al. dan Varadarajan dan Prakash terlihat smear dan mempunyai nilai kemurnian antara 1,55-1,87. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman 131

3. Dari 13 tanaman ubi jalar putatif transgenik, tidak ada yang positif mengandung gen pinii setelah diamplifikasi PCR menggunakan primer spesifik. DAFTAR PUSTAKA Bennet, J. 1993. Genes for crops improvement. Genetic Engineering 16:93-116. Gama, M.I.C.S., R.P. Leite Jr, A.R. Cordeiro, and D.J. Cantliffe. 1996. Transgenic sweet potato plants obtained by Agrobacterium tumefasciens-mediated transformation. Plant Cell, Tissue, and Organ Culture 46:237-244. Greenberg, B.M. and B.R. Glick. 1993. The use of recombinant DNA technology to produce genetically modified plants. In Gierson, D. (Ed.). Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology. CRC Press. Inc. New York. N.Y. p. 1-10. Herman, M. 1996. Rekayasa genetika untuk perbaikan tanaman. Buletin Agrobio 1(1):24-34. Newell, C.A., J.M. Lowe, A. Merryweather, L.M. Rooke, and W.D.O. Hamilton. 1995. Transformation of sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.] with Agrobacterium tumefaciens and regeneration of plants expressing cowpea trypsin inhibitor and snowdrop lectin. Plant Science 107:215-227. Otani, M., T. Shimada, T. Kimura, and A. Saito. 1998. Transgenic plant production from embryogenic callus of sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.] using Agrobacterium tumefaciens. Plant Biotechnology 15(1):11-16. Porebski, S.L, L.G. Bailey, and B.R. Baum. 1997. Modification of CTAB DNA extraction protocol for plants containing high polysaccharide and polyphenol components. J. Plant Moleculer Biology Reporter 15(1). Tanaka, M. and M. Nakatani. 2001. Protocol for RAPD analysis of sweet potato. apresiasi introduksi analisa DNA ubi jalar. Bogor, 6-7 Agustus 2001. Varadarajan, U. and Prakash, C.S. 1991. A rapid and efficient method for the extraction of total DNA from the sweet potato and its related species. Plant Mol. Biol. Rep. 9(1):6-12. 132 Sisharmini et al.: Teknik Isolasi DNA dan Analisis PCR Gen pinii