Genetic Transfor mation of Jatropha curcas L. with MmCuZn-SOD gene by Agrobacterium tumefaciens

 
 
 
 
 
 
 

TRANSFORMASI GENETIK JARAK PAGAR (Jatropha curcas 
L.) DENGAN GEN MmCuZn-SOD PENYANDI SUPEROKSIDA 
DISMUTASE MELALUI PERANTARA 
Agrobacterium tumefaciens 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

ANITA THERESIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

SEKOLAH PASCA SARJANA 
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 
BOGOR 
2012

 

 
 
 
 
 
 
 

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN 
SUMBER INFORMASI 
 

Dengan ini saya  menyatakan bahwa tesis berjudul Transformasi Genetik 
Jarak   Pagar   (Jatropha   curcas   L.)   de ngan   gen   MmCuZn-SOD   pe nyandi 
superoksida dismutase melalui perantara Agrobacterium tumefaciens adalah karya 
bersama  saya  dengan komisi  pembimbing dan belum  diajukan dalam  bentuk 
apapun kepada perguruan tinggi  manapun. Sumber  informasi yang berasal atau 

dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah 
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir 
tesis ini. 
 
 

Bogor, Januari 2012 
 
 

Anita Theresia 
NIM P051090081

 
 
 
 
 
 
 

ABSTRACT 
 

ANITA   THERESIA.   Genetic   Transfor mation  of  Jatropha   curcas   L.   with 
MmCuZn-SOD  gene  by  Agrobacterium  tumefaciens.  Supervised  by 
SUHARSONO and UTUT WIDYASTUTI SUHARSONO. 
 
 

This research has an objective to ob tain the transgenic Jatropha curcas 
shoo ts containing MmCuZn-SOD gene. For genetic transfor mation, we used the 
pieces of cotyledons as an explants. These cotyledons were obtained from 2 week 
old  seedlings.  By  co-cultivation  with  Agrobacterium  tumefaciens  containing 
MmCuZn-SOD   gene   under  the  control  of  35S  CaMV  promoter   linked  to 
hygromyc in phosphotrans ferase  selectable  marker  gene.  We  have  successfully 
regenerated the putative transgenic shoots of J. curcas  from the explants. The 
selection  of  putative  transgenic  shoots  was  carried  out  by  using  1.5   mg/l 
hygromycin. Molecular analysis by PCR showed that two of sixteen independe nt 
putative transgenic shoots resulted from indirect selection contain the target gene. 

These results indicated that we already successfully introduced the MmCuZn-SOD 
gene into J. curcas and obtained the transgenic adventives shoo t of J. curcas. 

 
 

Keywords:  Jatropha curcas, regeneration, superoxide dismutase, transgenic

 
 
 
 
 
 
 

RINGKASAN 

 

ANITA  THERESIA.  Transformasi  Genetik  Jarak  Pagar  (Jatropha  curcas  L.) 
dengan  gen  MmCuZn-SOD  penyandi superoks ida  dismutase  melalui  perantara 
Agrobacterium  tumefaciens.   Dibimbing   oleh   SUHARSONO 
dan   UTUT 
WIDYASTUTI SUHARSONO. 

 

Jarak pagar (Jatropha curcas L.) adalah tanaman sumber bioenergi yang 
menjanjikan. Namun, budidaya J. curcas secara besar-besaran akan menggeser 
penggunaan  lahan  untuk  tanaman pangan.  Penggunaan  lahan  marginal  adalah 
jalan keluar yang bisa dilakukan mengingat Indonesia masih mempunyai banyak 
lahan marginal yang belum optimal dimanfaatkan. Untuk membuat J. curcas tetap 
menghasilkan biji dengan kuantitas dan kualitas yang baik jika ditanam di lahan 
marginal, perbaikan genetik tanaman ini perlu dilakukan. Superoksida dismutase 
adalah  enzim  yang  berperan  penting  dalam  mengatasi  cekaman  abiotik  yang 
banyak terdapat di lahan marginal sehingga ekspresi berlebih gen  pe nyandi enzim 
ini pada tanaman J. curcas dapat  memperbaiki toleransi tanaman ini  terhadap 
ceka man abiotik. 
Penelitian  ini  bertujuan  unt uk  mendapatka n  tunas  J.  curcas  transgenik 

yang mengandung  gen MmCuZn-SOD. Untuk mendapa tka n tanaman transgenik, 
eksplan diambil dari daun kotiledon yang berasal dari kecambah yang berumur 2 
minggu. Potongan kotiledon yang berukuran 0.7 cm x 0.7 cm diinokulasi dengan 
Agrobacterium  tumefaciens LBA4404  yang mengandung gen MmCuZn-SOD di 
bawah kendali promoter 35S CaMV dan terminator Nos dan ditumbuhkan secara 
bersama-sama   (ko-kultivasi)   selama   3   hari.   Setelah   ko-kultivasi,   eksplan 
ditumbuhkan di media induksi kalus tanpa agen seleksi selama 3 minggu. Kalus 
ditumbuhkan di media regenerasi sampai menghasilkan tunas. Regenerasi dengan 
menggunakan agen seleksi 1.5 mg/l higromisin dari mulainya proses regenerasi 
(media SR1) hanya menghasilkan 2 tunas transgenik putatif dari 59 kalus atau 3.4 
% sedangkan penggunaan agen seleksi yang sama pada 2 minggu setelah tanam di 
media   regenerasi   (media   SR2)   menghasilkan   23   tunas   transgenik   putatif 
independen dari  60  kalus  atau 26.7%.  Tunas-tunas  ini  dipindahkan ke  media 
perpa njangan tunas  yang  mengandung  1.5  mg/l  higromisin.  Analisis  molekular 
terhadap tunas transgenik putatif yang dihasilkan dari media SR2 dengan PCR 
menggunakan primer 35sF dan MmsodR menunjukkan bahwa 2 dari 16 tunas 
transgenik  putatif  mengandung   gen  sasaran  MmCuZn-SOD.  Walaupun  sudah 
mendapatkan   tunas   transgenik,   penelitian   ini   belum   berhasil   mendapatkan 
tanaman transgenik yang mempunyai akar. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh 
penggunaan  antibiotik  cefotaxime  dan  higromisin  yang  terus  menerus  dan J. 

curcas sangat sensitif terhadap antibiotik. Cefotaxime selalu diberikan dari sejak 
induksi kalus sampai dengan proses pengakaran untuk mematikan A. tumefaciens. 
Untuk   meningkatkan   efisiensi   transformasi,   penggunaan   ant ibiot ik   seperti 
higromisin,  kanamisin,  cefotaxime   harus  dikurangi   atau  ditiadakan,  diganti 
dengan sistem seleksi yang lain. 
 

Kata kunci: Jatropha curcas, regenerasi, superoksida dismutase, transgenik,

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

© Hak cipta milik IPB, tahun 2012 
Hak cipta dilindungi Undang-Undang 

 

1.   Dilarang  mengutip  sebagian  atau  seluruh  karya  tesis  tanpa 
mencantumkan atau menyatakan sumber 
a.   Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan 

karya  ilmiah,  penyusunan  laporan,  penulisan  kritik  atau  tinjauan 
suatu masalah. 
b.   Pengutipan   tidak  merugikan   kepentingan   yang   wajar   Institut 
Pertanian Bogor. 
2.   Dilarang   mengumumkan   dan  memperbanyak   sebagian   atau  seluruh 
tulisan dalam bentuk apa pun tanpa izin Institut Pertanian Bogor.

 
 
 
 
 
 
 

TRANSFORMASI GENETIK JARAK PAGAR (Jatropha curcas 
L.) DENGAN GEN MmCuZn-SOD PENYANDI SUPEROKSIDA 
DISMUTASE MELALUI PERANTARA 
Agrobacterium tumefaciens 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ANITA THERESIA 
 
 
 
 
 

Tesis 
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar 
Magister Sains pada 
Program Studi Bioteknologi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

SEKOLAH PASCASARJANA 
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 
BOGOR 
2012

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir.  Aris Tjahjoleksono, DEA

 
 
 
 
 
 
 

Judul Tesis 

:   Transformasi Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan gen 
MmCuZn-SOD   pe nyandi  superoksida   dismutase   melalui 
perantara Agrobacterium tumefaciens 
Nama Mahasiswa :   Anita Theresia 
NIM 
:   P051090081 
Program Studi 
:   Bioteknologi 

 
 
 
 
 
 
 

Disetujui 
Komisi Pembimbing 

Prof. Dr. Ir. Suharsono, DEA 
Ketua 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

Dr. Ir. Utut W. Suharsono, M.Si. 
Anggota 

 
 
 
 

Diketahui 
 
 
 
 

Ketua Program Studi Bioteknologi 

Dekan Sekolah Pascasarjana 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

Prof. Dr. Ir. Suharsono, DEA 
NIP 19610428 198703 1 003 
 
 
 
 
 
 
 

Tanggal Ujian: 

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr 
NIP 19650814 199002 1 001 

Tanggal Lulus: 

 

 
 
 
 
 
 
 

PRAKATA 
 
 

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah pencipta alam semesta 
atas  segala  limpahan  rahmat-Nya  sehingga  penelitian  dan  penulisan  tesis  ini 
berhasil  diselesaikan.  Tesis  dengan  judul  Transformasi  Jarak  Pagar  (Jatropha 
curcas L.) denga n gen MmCuZn-SOD penyandi superoksida dismutase  melalui 
perantara Agrobacterium tumefaciens ini disusun sebagai salah satu syarat untuk 
memperoleh  gelar  Magister  Sains  pada  Program  Studi  Bioteknologi,  Sekolah 
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. 
Selama  menjalani perkuliahan  hingga  terselesaikannya  tesis  ini, penulis 
banyak  mendapat  bantuan  moral  maupun  material  dari  berbagai  pihak.  Oleh 
karena  itu  penulis   menyampaikan  terimakasih  kepada:  Bapak  Prof.  Dr.  Ir. 
Suharsono,  DEA  dan  Ibu  Dr.  Ir.  Utut  W.  Suharsono,  M.Si  selaku  komisi 
pembimbing atas  arahan dan bimbingan selama  penelitian dan penulisan tesis 
dengan penuh kesabaran dan ketelitian. Penulis juga menyampaikan terimakasih 
kepada Hibah Kompetensi dari Ditjen Pendidikan Tinggi (DIKTI), Kementerian 
Pendidika n  Nasional  de ngan  judul  “Isolasi  dan  Ekspresi  gen  dalam  rangka 
perakitan tanaman  yang toleran terhadap  cekaman asam dan alumunium”  atas 
nama Dr. Suharsono dengan no kontrak 224/PH2H/PP/DP2M/III/2010 tanggal 1 
Maret 2010 yang telah membiayai penelitian ini. Terimakasih kepada Bapak Dr. 
Aris  Tjahjoleksono,  DEA  selaku Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis,  yang 
telah memberikan saran dan bantuan untuk perbaikan Tesis. 
Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada seluruh dosen pengajar, 
staf dan rekan mahasiswa Program Studi Bioteknologi terutama angkatan 2009. 
Kepada Bu Hanum, Bu Yohana, Pak Ulung, Bu Ratna dan Pak Radite yang telah 
banyak  membantu dalam penelitian dan penulisan tesis,  kepada  Pak  Asri,  Bu 
Hani, Bu Ifa, Bu Ida, Mbak Pepi, Mbak Nia, Mbak Sarah, Pak Mulya, Pak Itar, 
Pak Asep, Pak Yusman, Mbak Yani, Pak Adi, Pak Edi, Mbak Ulfa, Nurul, Ophie, 
Davis, serta seluruh anggota  Biorin lainnya dari angkatan lama sampai dengan 
angkatan   terbaru   penulis  mengucapkan   terimakasih   untuk   proses   saling 
menguatkan semangat. 
Terimakasih  penulis  sampaikan  kepada  Ayahanda  Sarwiyoto,  Ibunda 
Mulyani, Leo, Wawan dan Sari serta seluruh keluarga atas dukungan do’a, moral 
sampai dengan bantuan finansial. Semoga semua kebaikan yang telah diberikan 
akan dikembalikan oleh Allah dengan berlipat ganda. 
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih belum sempurna. Namun penulis 
berharap laporan tesis ini dapat bermanfaat. 
 
 

Bogor, Januari 2012 
 

Anita Theresia

 
 
 
 
 
 
 

RIWAYAT HIDUP 

 
 

Penulis  dilahirkan  di  Salatiga  pada  tanggal  6  April  1981  dari  ayah 
Sarwiyoto  dan  ibu  Mulyani.  Penulis   merupakan  putri  pertama  dari  empat 
bersaudara. 
Tahun 1999 penulis lulus dari SMU N 2 Pelepat, Muara Bungo, Jambi dan 
pada  tahun  yang  sama  lulus  seleksi  masuk  UGM  melalui  jalur  ujian  masuk 
perguruan  tinggi  negeri  (UMPTN).  Penulis  memilih  Program  Studi  Biologi, 
Fakultas  Biologi.  Penulis   masuk  Program  Pascasarjana  IPB  Program  Studi 
Bioteknologi tahun 2009 dengan beasiswa mandiri.

 
 
 
 
 
 
 

DAFTAR ISI 

 

Halaman 
 

DAFTAR TABEL …………………………………………………………….   xii 

 

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………….  xiii 

 

DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………..  xiv 

 

PENDAHULUAN …………………………………………………………….. 
Latar Belakang………………………………………………………… 
Tujuan Penelitian……………………………………………………… 

1 
1 
2 

TINJAUAN PUSTAKA ……………………………………………………… 
Biologi Jatropha curcas ……………………………………………… 
Potensi Jatropha curcas sebagai Sumber Bioenergi ………………….. 
Lahan Marginal dan Permasalahannya ……………………………….. 
Superoksida Dismutase   ……………………………………………… 
Transformasi pada Jatropha  curcas …………………………………. 

3 
3 
4 
6 
7 
9 

 

 

BAHAN DAN METODE  …………………………………………………….   11 
Bahan Penelitian ………………………………………………………   11 
Metode Penelitian  …………………………………………………….   11 
Sterilisasi dan Pengecambahan Biji Jatropha  curcas  ………………..   11 
Ko-kultivasi Eksplan Jatropha  curcas ……………………………….   12 
Regenerasi Eksplan Jatropha  curcas …………………………………   12 
Isolasi DNA Total Jatropha  curcas …………………………………..   13 
Analisis Integrasi Gen MmCuZn-SOD…………………………………   13 
 

HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………………………..   15 
Persiapan Eksplan Kotiledon ………………………………………….   15 
Transformasi Genetik Jatropha  curcas ……………………………….   15 
Analisis  Integrasi  Gen  MmCuZn-SOD  di dalam  Genom  Jatropha 
curcas ………………………………………………………………….   19 
Pertumbuhan Tunas Transgenik Jatropha  curcas ……………………   20 
 
 

KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………..   22 
 

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………….   23 

 

LAMPIRAN …………………………………………………………………...   28

 
 
 
 
 
 
 

DAFTAR TABEL 

 

Halaman 
1  Komposisi asam lemak pada beberapa minyak tumbuhan (%) (Akbar et 
al. 2009)  ………………………………………………………………….. 
 

2  Jumlah  ka lus   da n  jumlah  tunas   transgenik  putatif   pada  perlakuan 
higromisin dalam media regenerasi ……………………………………….   18

6 

 
 
 
 
 
 
 

DAFTAR GAMBAR 

 

Halaman 
1  Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas)  …………………………………. 

3 

 

2  Peta fisik pada daerah T-DNA yang diapit oleh right border (RB) & left 
border (LB) dari pGWB5 rekombinan ……………………………………   11 
 

3  Persiapan eksplan kotiledon. ………………………………………………   15 
 

4  Ko-kultivasi eksplan kotiledon ……………………………………………   16 
 

5  Pertumbuhan eksplan Jatropha  curcas  non-transgenik  di  media  callus 
induction (CI) dan di media shoot  regeneration (SR) tanpa cefotaxime 
pada umur 3-4 minggu …………………………………………………….   17 
 

6  Pembentuka n   kalus   dari   eksplan   yang   telah   diinok ulasi   de ngan 
Agrobacterium tumefaciens pada media CI mengandung cefotaxime …….   18 
 

7  Regenerasi tunas dari kalus di media SR ………………………………….   18 
 

8  Hasil analisis PCR dengan primer 35sF dan MmsodR ……………………   19 
 

9  Pertumbuhan tunas Jatropha curcas di media shoot elongation (SE). ……   21

 
 
 
 
 
 
 

DAFTAR LAMPIRAN 

 

Halaman 
1  Komposisi media MS (Murashige & Skoog 1962) ………………………..   29 
 

2  Komposisi media LB (Luria Bertani)  …………………………………….   30

 
 
 
 
 
 
 

PENDAHULUAN 
 

Latar Belakang 
Biji Jatropha  curcas  sebagai  sumber  energi alternatif  dan energi yang 
terbarukan sudah banyak digunakan. Hal ini terjadi karena biji J. curcas dapat 
digunakan sebagai sumber  bioenergi yaitu sebagai bahan baku biodiesel  yang 
dapat  menggantikan   posisi   solar 

untuk   bahan   bakar   transportasi   tanpa 

mengganggu minyak  makan (Lapola et  al. 2009).  Dibandingkan dengan solar, 
biodiesel  dari  J.  curcas  yang  merupaka n energi  terbaruka n aka n  lebih  ramah 
terhadap  lingkungan dan sangat  sesuai  dengan ekonomi rakyat  (Francis  et  al. 
2005). 
Untuk   menyediaka n   biji   J.   curcas   sebagai   bahan   baku   biodiesel, 
dibutuhkan tanaman yang berkualitas. Tanaman yang berkualitas diharapkan akan 
menghasilkan kuantitas  dan kualitas  biji  yang  baik.  Meskipun  tanaman  jarak 
dikenal sebagai tanaman yang dapat tumbuh di lahan yang kurang optimal atau 
sering disebut lahan marginal, be lum ada yang melaporkan bahwa kondisi tersebut 
tidak mempengaruhi kuantitas dan kualitas bijinya (Zong et al. 2010). Sebaliknya, 
hasil   biji   J.   curcas   dipengaruhi   oleh  berbagai   faktor   seperti   lingkungan 
(Openshaw 2000), genetik (Ginwal et al. 2004 ), da n manajemen budida ya (Gour 
2006). 
Manipulasi terhadap salah satu faktor  yang  mempengaruhi  kualitas biji 
yaitu  genetik  diharapka n  mampu  memperbaiki  kualitas  tanaman  (Zong et  al. 
2010). Disamping itu, faktor lain seperti lingkungan dapat menjadi pertimbangan 
dalam melakukan manipulasi genetik. Berdasarkan pertimbangan bahwa budida ya 
J. curcas diharapkan tidak  mengganggu lahan tanaman pangan, pengembangan 
penanaman J.  curcas diarahkan ke  lahan marginal tetapi  lahan  yang demikian 
memberikan faktor lingkungan yang kurang menguntungkan untuk produksi biji 
J.   curcas.   Faktor   lingkungan   yang  dimaksud   adalah  banyaknya   cekaman 
lingk ungan abiotik di lahan marginal (Yuwono 2009). Oleh karena itu, manipulasi 
genetik  terhadap  sifat  toleran cekaman  lingkungan abiotik  diharapkan  mampu 
menambah kualitas tanaman J. curcas. 
Cekaman lingkungan abiotik pada  tanaman menyebabkan meningkatnya 
reaktive  oxygen  spesies  (ROS)  seperti  radikal  superoksida  (O 2.-),  hidrogen

 
 
 

2 
 
 
 

peroksida  (H2 O 2 ),  single  oks igen  da n  radika l  ok sigen  (Badawi  et  al.  2004; 
Suharsono 2006). ROS ini bersifat sitotoksik dan dapat menyebabkan gangguan 
pada  metabolisme  yaitu  dengan  pengrusakan  oksidatif  terhadap  lipid,   asam 
nukleat,  dan  protein  (Imlay  &  Linn  1988).  Hal  ini   menyebabkan  mutasi, 
penghancuran  protein  dan  peroksidasi  membran  lipid  sehingga  terjadi  proses 
degeneratif  pada  sel  tanaman  (karsinogenesis,  imonodefisiensi  dan  penuaan) 
(Miller et  al. 2007). Mekanisme pertahanan terhadap pengrusakan oksidatif  ini 
dilakukan oleh beberapa enzim. Enzim  yang terlibat dalam pertahanan pertama 
pada mekanisme ini adalah superoksida dismutase (SOD). 
Ekspresi   berlebih   (over   exspression) 

gen   SOD   dilaporkan   dapat 

meningkatkan toleransi tanaman terhadap kekeringan dan lahan asam (Sens et al. 
1993;  Luit  et  al.  1995;  Hasegawa  et  al.  2000;  Hannum 2009).  Badawi et  al. 
(2004) melaporkan bahwa ekspresi berlebih CuZn-SOD pada Nicotiana tabacum 
transgenik  mampu  meningkatkan  sistem  antioksidan  pada  tanaman  tersebut. 
Hannum et al. (2009) telah berhasil mengisolasi gen CuZn-SOD dari Melastoma 
malabatricum (MmCuZn-SOD). 
 

Tujuan Penelitian 
Penelitian  ini bertujuan untuk  merakit  tunas  J.  curcas  transgenik  yang 
mengandung gen MmCuZn-SOD  melalui  pe rantara  Agrobacterium  tumefaciens 
LBA4404.

 
 
 

3 
 
 
 

TINJAUAN PUSTAKA 

 

Biologi Jatropha curcas 
Tanaman  J.  curcas  merupakan  tanaman  yang  berasal  dari  Meksiko, 
Amerika tengah yang menyebar ke Malaka dan Filipina setelah tahun 1700-an 
(Heller  1996).  Tumbuhan  ini  masuk  ke  Indonesia  selama  penjajahan  Jepang 
(1942-1945). J. curcas termasuk salah satu spesies dari genus Jatropha,  famili 
Euphorbiaceae, ordo Euphorbiales, kelas Dicotyledonae, sub divisi Angiospermae 
(Hambali et  al.  2007).  Menurut  Hasnam  dan Mahmud  (2006)  sebagian besar 
genus ini mempunyai jumlah kromosom 2n=44. 
Hasnam  dan  Mahmud  (2006)  menyebutkan  tanaman J.  curcas  berupa 
perdu dengan tinggi tanaman bisa mencapai 5-10 m, de ngan sistem percabangan 
tidak   teratur   (Gambar   1A).   Batangnya  berkayu  dan  silindris,   bila  terluka 
mengeluarkan getah berwarna putih. Batang J. curcas  umumnya  menghasilkan 
cabang primer dan sekunder. Menurut  Raden (2009), tanaman J. curcas secara 
alami mempunyai pola pertumbuhan cabang secara spiral, tipe percabangannya 
adalah dikotomus (membagi dua) yang tumbuh dari tunas terminal dan bersifat 
indeterminate. Sudut cabang J. curcas berkisar 40-45 derajat yang menunjukkan 
bahwa arah tumbuh atau sifat percabangan J. curcas condong ke atas (patens). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Gambar 1  Tanaman  jarak  pagar  (Jatropha  curcas).  (A)  pohon,  (B)  buah  J. 
curcas, (D’Ayala 2008) (C) biji J. curcas. 
 

Berdasarkan  hasil  penelitian  Raden  (2009),  stadia  perkembangan daun 
mempengaruhi karakter morfologi dan fisiologi daun J. curcas. Daun J. curcas 
dapat bertahan sampai umur 14 minggu (3.5 bulan) dengan posisi dan penyebaran 
daun yang memiliki filotaksis 5/13 dengan sudut antar daun 138 drajat sehingga 
sinar matahari tetap dapat menembus daun pada batang bagian bawah. Daun J.

 
 
 

4 
 
 
 

curcas pada saat muda berwarna merah kecoklatan. Seiring dengan bertambahnya 
umur daun, warna daun berubah menjadi hijau muda kemudian berubah menjadi 
hijau tua hingga akhirnya mengalami senesens. 
Kebiasaan pembungaan J. curcas dapat dilihat dari pertumbuhan daun dan 
cabangnya. Tanaman yang berasal dari biji atau cabang yang tumbuh dari setek, 
terlebih dahulu akan membentuk 60-70 daun, sebelum membentuk cabang. Jadi 
diperluka n waktu 4-5 bulan sebelum tanaman membentuk cabang (umumnya 2 
cabang).  Pada  tiap  cabang  akan  terbentuk  8-10  daun  sebelum  keluar  bunga 
majemuk   (inflorescence/malai/tandan),  demikian  seterusnya,  diperlukan  8-10 
daun keluar sebelum malai ke-2 terbentuk, jadi selang pembentukan malai 16-30 
hari.  Umur daun 60-75 hari, dan setelah masa tersebut daun akan gugur, atau 
gugur karena kekeringan. Jika kondisi tumbuh baik, biasanya dari satu cabang 
akan terbentuk 3-4 malai, atau setelah terbentuk 3 malai akan terbentuk cabang 
baru.   Jika  kondisi  kurang  baik,  buah  atau  malai  akan  gugur  (mengalami 
degenerasi), sehingga produktivitas tanaman akan menurun. Oleh sebab itu jika 
kondisi tumbuh baik dapat dilakukan panen dua kali, yaitu buah dari malai 1 dan 
2 dari inflorescen 3 dan 4 (Hasnam & Mahmud 2006). 
Buah J. curcas (Gambar 1B) terdiri atas kulit buah dan biji (Gambar 1C). 
Kulit buah maupun kulit biji digunakan untuk kayu bakar dan bahan baku pupuk 
organik.  Biji  J.  curcas  dapat  dipress  sampai  mengeluarkan  minyak  jarak  dan 
menyisakan   bungkil.   Minyak   jarak   digunakan  sebagai  salah   satu   sumber 
biodiesel.  Hasil samping pembuatan biodiesel berupa  gliserin dapat  digunakan 
sebagai bahan baku pembuatan sabun.  Bungkil J. curcas dapat diolah menjadi 
arang briket  yang dapat  dijadikan sebagai salah satu sumber  energi alternatif 
untuk b ahan bakar rumah tangga (Hasnam & Mahmud 2006). 
 

Potensi Jatropha curcas sebagai Sumbe r Bioenergi 
Bioenergi  dipertimbangkan  sebagai  energi  alternatif  pengganti  ba han 
bakar minyak bumi untuk mengurangi emisi karbon ke udara dan untuk mengatasi 
meningkatnya harga minyak bumi. Dua macam sumber bioenergi yang saat  ini 
dipertimbangkan  adalah  bioethanol  untuk  menggantikan  bensin  dan  minyak 
tumbuhan   (biodiesel)  untuk  menggantikan   solar   (Lapo la   et 

al.   2009). 

Dibandingkan dengan solar,  biod iesel  mempuny ai keunggulan sebagai  sumber

 
 
 

5 
 
 
 

minyak yang renewable dan ramah lingkungan. Salah satu sumber biodiesel yang 
diperhitungkan adalah minyak dari J. curcas. Minyak J. curcas dipertimbangkan 
sebagai  sumber  biodiesel  yang  sesuai  dengan  ekonomi  rakyat  (Francis  et  al. 
2005). 
Minyak J. curcas be rasal dari bijinya. Buah menghasilkan biji dan biji ini 
yang mengandung minyak yang kemudian dapat digunakan sebagai sumber bahan 
bakar (Jongschaap et al. 2007; Gupta et al. 2008). Berdasarkan kondisi fisiologis 
dan lingkungan tumbuhnya, rata-rata bahan kering tanaman J. curcas terdiri atas 
25% batang, 25% daun dan 50% buah. Energi kotor biji berkisar antara 20.8-25.5 
MJ/kg dengan kadar minyak biji rata-rata sebesar 35% (Jongschaap et al. 2007). 
Informasi  lain  yang  dikemukakan  oleh  Li  et  al.  (2008)  mengatakan  bahwa 
kandungan  minyak biji J. curcas berkisar 51.3-61.2%. Penelitian Akbar et  al. 
(2009)  menunjukkan  ba hwa  kandungan  minyak  J.  curcas  mencapai  63.16%. 
Kandungan ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan minyak pada biji 
rami, kedelai dan kelapa sawit yang masing- masing adalah 33.33% , 18.35% dan 
44.6% (Gunstone 1994). 
Ada   berbagai   macam 

minyak  tumbuhan  yang   berpo tensi  untuk 

memprod uksi asam  lemak  methyl ester  atau biodiesel,  akan tetapi kualitasnya 
dipengaruhi oleh komposisi di dalam minyak tersebut. Ada tiga tipe asam lemak 
yang  dapat  ditemukan  dalam  minyak  yaitu  saturated,  monounsaturated  dan 
polyunsaturated  dengan  2  atau  3  ikatan  ganda.  Idealnya,  minyak  tumbuhan 
seharusnya renda h asam lemak saturated juga polyunsaturated dan tinggi asam 
lemak  monounsaturated  (Gunstone  2004).  Minyak  tumbuhan  yang kaya  asam 
lemak  polyunsaturated  menghasilkan biodiesel dengan stabilitas  oksidasi  yang 
rendah.   Minyak 

tumbuhan   dengan   asam 

lemak  saturated   yang   tinggi 

menghasilkan biodiesel  yang titik  bekunya  tinggi.  Minyak  dengan kandungan 
asam lemak saturated yang tinggi ini tidak diharapkan karena akan menjadi padat 
pada suhu rendah meskipun akan sangat baik pada iklim yang panas. J. curcas 
yang 

mempunyai 

kandungan 

asam 

lemak 

monounsaturated 

45.4%, 

polyunsaturated  33%,  saturated  21.6%  (Tabel 1),  dan  mempunyai ka ndungan 
asam lemak  utama  asam oleat,  asam  linoleat,  asam palmitat  dan asam stearat

 
 
 

6 
 
 
 

layak digunakan sebagai sumber biodiesel di daerah beriklim tropis dan subtropis 
(Akbar et al. 2009). 
 

Tabe l 1   Komposisi asam lemak pada beberapa minyak tumbuhan (%) (Akbar et 
al. 2009) 
 

Asam lemak 

Biji 
J. curcas 

Saturated 
Monounsaturated 
Polyunsaturated 

21.6 
45.4 
33 

 
 

Biji 
kelapa 
sawit 
82.1 
15.4 
2.4 

 

 

  

Biji bunga 
matahari 

Biji 
kedelai 

11.3 
21.1 
66.2 

15.1 
23.4 
61.1 

Buah 
kelapa 
sawit 
49.9 
39.2 
10.5 

Lahan Marginal dan Permas alahannya 
Di Indo nesia,  laha n  marginal dijumpai  baik  pada  lahan basah  maupun 
lahan kering.  Lahan basah berupa  laha n gambut,  lahan sulfat  masam dan rawa 
pasang surut seluas 24 juta ha, sementara lahan kering berupa tanah Ultisol 45.7 
juta ha da n Oxisol 18  juta ha (Suprapto 2002; Subagyo et al. 2004). Indo nesia 
memiliki panjang  garis pantai mencapai 106000 km dengan potensi luas  lahan 
1060000 ha yang secara umum termasuk lahan marginal. Berjuta-juta hektar lahan 
marginal  tersebut  tersebar  di   beberapa 

pulau,  prospeknya   baik 

untuk 

pengembangan pertanian namun sekarang ini belum dikelola dengan baik. Lahan- 
lahan tersebut ko ndisi kesuburannya rendah sehingga diperlukan inovasi teknologi 
untuk memperbaiki produktivitasnya (Yuwono 2009). 
Ultisol  sebagai  salah  satu  jenis  tanah  yang  memiliki  sebaran  luas  di 
Indonesia,  yaitu  45789000  ha  yang  meliputi  hampir  25%  dari  total  daratan 
Indo nesia (Suba gyo et al. 2004) merupaka n jenis tanah yang memberikan banyak 
ceka man  abiotik   ba gi   tanaman.   Tanah   ultisol   umumnya   mempunyai   nilai 
kejenuhan basa   60%.  Seperti   yang  dijelaskan  oleh  Prasetyo  dan 
Suriadikarta  (2006 ),  kesuburan  alami  tanah  Ultisol  umumnya  terdapat  pada 
hor izon A yang tipis dengan kandungan bahan organik yang renda h. Unsur hara 
makro  seperti fosfor dan kalium  yang sering kahat,  reaksi tanah asam  hingga 
sangat asam, serta Al jenuh yang tinggi merupakan sifat-sifat tanah Ultisol yang 

 
 
 

7 
 
 
 

sering  menghambat pertumbuhan tanaman.  Toksisitas Al juga  menjadi masalah 
utama  yang  menghambat  produktivitas  pertanian  pada  lahan  asam  di  dunia, 
dimana luasan lahan asam mencapai 40% dari luasan bumi (Kochian 1995). 
Konsentrasi mikromolar senyawa Al yang larut dalam tanah sudah dapat 
mengakibatkan toksisitas yang serius pada tanaman. Produksi tanaman juga dapat 
menurun secara  drastis  karena  uptake  air  dan  unsur  hara  terganggu (Kochian 
1995).  Tidak  semua  bentuk  dari  Al  bersifat  toksik,   masing- masing  bentuk 
memiliki tingkat toksisitas yang berbeda. Pada umumnya kation trivalen bersifat 
toksik bagi tanaman dan Al3+ merupakan bentuk yang paling toksik, meskipun Al 
dalam bentuk divalen dan monovalen juga bersifat  toksik. Larutan dengan pH 
yang lebih rendah dari 5.0 menyebabkan ion Al berada dalam bentuk oktahedral 
heksahidrat, Al(H2 O)63+, sering disingkat, dengan Al3+. Pada pH 5-7,  Al(H2 O)63+ 
mengalami deprotonasi menjadi Al(OH)2+ dan Al(OH)2 +. Peningkatan pH akan 
mengakibatkan Al berbentuk solid Al(OH)3  dan mengendap. Pada keadaan basa 
Al  akan  membentuk  tetrahedral,  Al(OH)4 -  (Delhaize  &  Ryan 1995;  Kochian 
1995). 
Keracunan  ion  Al3+  merupakan  hambatan  yang  pa ling  nyata  terhadap 
produksi  pertanian  di  tanah  asam.  Keracunan  Al  ini  mampu  mengakibatkan 
produksi  tanaman  menurun  25%  sampai  85%  (Kochian  1995).  Rendahnya 
produktivitas   menyebabkan  tanah  asam   yang   luas   ini   masih  belum   bisa 
dimanfaatkan secara optimal sebagai lahan pertanian. Cekaman-cekaman akibat 
keracunan Al3+  dan  lahan asam sering  disebut  cekaman abiotik.  Selain kedua 
cekaman tersebut masih ada cekaman yang lain seperti kekeringan dan keracunan 
logam berat selain Aluminum. 
 

Superoksida Dis mutas e 
Superoksida   dismutase  (SOD)  adalah   metaloenzim   yang  merupakan 
pertahanan pertama dalam proses detoksifikasi untuk mengatasi cekaman abiotik. 
SOD mengubah O 2.- menjadi H2 O 2 dan air (H2 O) (Suharsono 2006).   Baik O 2.- 
maupun  H2 O2  adalah  ROS  yang  diprod uksi semakin banyak  oleh sel  sebagai 
akibat  adanya  cekaman  pada   tanaman.   ROS  bersifat  sitotoks ik   da n  dapat 
mengacaukan  metabolisme  normal  melalui  kerusakan oks idatif  terhadap  lipid, 
asam  nukleat  dan  protein  yang  mengakibatkan  mutasi,  kehancuran  protein,

 
 
 

8 
 
 
 

peroksidasi   membran   lipid   sehingga 

menyebabkan   penyakit   dan   proses 

degeneratif (McKersie et al. 1994; Suharsono 2006). 
Kloroplas, peroksisom, dan mitokondria adalah pusat utama produksi ROS 
pada tumbuh-tumbuhan hijau. Beberapa tipe ROS yang diproduksi oleh tanaman 
adalah  O 2.-,  H2 O2 ,  radikal  hidroksil  (HO.)  dan  single  oksigen  (1O 2)  sebagai 
konsekuensi   metabolisme   aerobik   (Suharsono   2006;   Martins  et   al.  2011). 
Beberapa tipe ROS tersebut diproduksi secara spesifik di dalam organel sel,  1O2 
di produksi di dalam fotosistem II, O 2.- di dalam fotosistem I dan mitokondria, 
sedangkan peroksisom memproduksi O 2.- dan H2 O 2 (Moller et al. 2007). H2 O2 
relatif lebih stabil dan dapat dibuang dengan sistem antioksidan sel yang normal 
(Yannarelli   et   al.   2006).   Sel-sel   tanaman   membutuhkan   kontrol   tingkat 
keberadaan ROS untuk mengatasi ke lebihan ROS. Untuk membantu detoksifikasi 
terhadap  kelebihan  ROS,  tanaman  mempunyai  sistem  pertahanan  antioksidan 
yang  efisien  yang  terdiri  atas  mekanisme  enzimatik  dan  non-enzimatik.  SOD 
adalah  salah  satu  enzim  yang  termasuk  dalam  mekanisme  enzimatik  selain 
katalase, peroksidase dan reduktase. SOD, seperti disebut sebelumnya, mengubah 
O 2.- menjadi H2 O 2 yang dapat ditemuka n hampir di semua kompartemen sel, dan 
merupakan satu dari siklus pembuangan ROS yang penting di dalam kloroplas, 
sitosol, mitokondria, peroksisom, apoplas (Mittler 2002). 
Sebagai  enzim  penting  dalam  proses  detoksifikasi  terhadap  kelebihan 
ROS, SOD menjadi perhatian banyak peneliti. Badawi et al. (2004) melaporkan 
keberhasilannya dalam menyisipkan gen CuZn-SOD dari Oryza sativa ke dalam 
N. tabacum. Mereka melakuka n uji terhadap tanaman transgenik tembaka u yang 
diperoleh dan ternyata ekspresi berlebih SOD  tersebut  menambah kemampuan 
tanaman N. tabacum untuk tetap hidup pada cekaman garam, cekaman kekeringan 
dan cekaman polietilen  glikol (PEG). 

Lee  et  al.  (2007)  mengukur  degradasi 

klorofil  yang diinduksi ROS akibat cekaman oleh metal  viologen (MV), H2 O2 
dan logam berat cadmium, arsenik dan copper pada tanaman Festuca arundinacea 
kemudian membandingkannya dengan tanaman transgenik F. arundinacea yang 
mengekspresikan  secara  berlebih  gen  CuZn-SOD  dari  ubi  ka yu  dan  askorbat 
peroksidase (APX) dari kacang polong.  Hasil penelitian   Lee et  al.  (2007)  ini 
menunjukkan bahwa degradasi klorofil yang diinduksi oleh MV, H2 O 2 dan logam

 
 
 

9 
 
 
 

berat  cadmium,  arsenik  dan copper  tersebut  secara  signifikan berkurang pada 
tanaman  F.  arundinacea  transgenik.  Isolasi  gen  CuZn-SOD  dari  M. 
malabathricum  telah  dilakukan.  Pembungka man  terhadap  gen  tersebut 
menyebabkan kematian ketika tanaman M. malabathricum dipapar oleh aluminum 
(Hannum et  al. 2009).  Hal  ini  membuktikan bahwa SOD  mempunyai peranan 
dalam detoksifikasi yang disebabkan oleh cekaman aluminum. 
 

Transformas i pada Jatropha curcas 
Sebagai sumber bioenergi, J. curcas ke mudian dianggap sebagai salah satu 
komoditi penting sehingga penanamannya dalam skala besar menjadi sebuah isu 
penting juga. Salah satu kelemahan J. curcas sebagai bahan bakar adalah bahwa 
hasil pa nennya masih renda h. Oleh sebab itu, perbaikan genetik J. curcas sangat 
dibutuhkan.  Usaha  pe muliaan suda h  menghasilka n ke majuan  yang  cukup  ba ik 
dalam peningkatan  hasil  pa nen (Basa  &  Sujatha  2009).  Meskipun   demikian, 
belum  banyak   kemajuan   yang  diperoleh  dari   pemuliaan   tradisional   yang 
menyangkut pada ketahanan dan toleransi   J. curcas terhadap cekaman abiotik 
maupun  biot ik.  Inovasi  bioteknologi  ke mudian  dipertimba ngka n  seba gai  cara 
perba ika n  genetik  pada  hasil  panen  J.  curcas,  seperti  pembuatan  tanaman 
transgenik (Travella et al. 2005 ; Trivedi et al. 2009; Kumar et al. 2010). 
Inovasi   bioteknologi   memunculkan   beberapa   penelitian 

mengenai 

transformasi J. curcas menggunakan A. tumefaciens. Penelitian-penelitian tersebut 
meliputi metode  transformasi pada J. curcas. Li et al. (2008) berhasil membuat 
tanaman  transgenik  dengan  efisiensi  15%,  dengan  perantara  A.  tumefaciens, 
menggunakan eksplan yang paling baik adalah eksplan kotiledon dan zat pengatur 
tumbuh  benzil  adenine  (BA), 

3-asam  indolbutirat  (IBA)  dan  asam  giberilat 

(GA3).   Menur ut   Pan   et   al.   (2010),   kunci   keberhasilan   mereka   dalam 
menghasilkan  tanaman  transgenik  adalah tidak  menggunakan antibiotik  untuk 
menyeleksi pada saat pertumbuhan eksplan di dalam media induksi kalus. Seleks i 
dilakukan pada saat regenerasi dengan menggunakan 20 mg/l kanamisin. Efisiensi 
transformasi yang diperoleh adalah 30.8%.  Efisiensi yang hampir sama diperoleh 
pada penelitian Kumar  et  al.  (2010) dengan  menggunakan eksplan daun yaitu 
29%.  Menurut 

Kumar  et  al.  (2010)   hasil  yang  terbaik  diperoleh  dengan 

perendaman eksplan dengan A. tumefaciens pada OD600  = 0.6 selama 20 menit

 
 
 

10 
 
 
 

diikuti   4   hari   ko-kultivasi.   Semua   pe nelitian   tersebut 
tumefaciens strain LBA4404.

menggun aka n   A. 

 
 
 

11 
 
 
 

BAHAN DAN METODE 

 

Bahan Penelitian 
Bahan yang akan ditransformasi adalah eksplan kotiledon yang diperoleh 
dari pengecambahan biji J. curcas kultivar IP-2P yang diperoleh dari perkebunan 
J. curcas Pakuwon (Puslitbun,  Deptan) di Sukabumi. Sementara  itu,  gen yang 
akan   diintrod uks ika n   ada lah   gen   MmCuZn-SOD   ya ng   diisolasi   dari   M. 
malabathricum, diklon ke dalam plasmid pGWB5 dan sudah disisipkan ke dalam 
A.  tumefaciens  LBA4404  (Hannum  2009).  Selain  mengandung  gen MmCuZn- 
SOD, plasmid ini mengandung gen penanda seleksi neomyc in phosphotransferase 
II (NPT II), green fluorescent protein (GFP) da n higromisin phosphotransferase 
(HPT).  Primer  35sF  (5’-AAACCTCCTCGATTCCATT-3’)  dan  MmsodR  (5’- 
TTAACCCTGGAGACCAATGAT-3’) digunakan untuk mendeteksi integrasi gen 
MmCuZn-SOD  di  dalam  tanaman  J.  curcas  transgenik.  Primer  ini  didesain 
berdasarkan urutan nukleotida pada promoter 35S CaMV dan gen MmCuZn-SOD 
(Gambar 2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Gambar 2 

Peta fisik pada daerah T-DNA yang diapit oleh right border (RB) & 
left   border   (LB)   dari   pGWB5   rekombinan   (Hannum   2011, 
komunikasi   pribadi).  :   primer  untuk   amplifikasi   transgen 
MmCuZn-SOD di dalam genom tanaman transgenik. 
 
 

Metode Penelitian 
Sterilisas i   dan   penge cambahan   biji   Jatropha   curcas.   Sterilisasi 
dilakukan dengan  merendam biji J.  curcas  yang sudah dikupas  kulitnya  pada 
ethanol 70% selama 30 detik kemudian dimasukkan ke dalam  larutan pemutih 
(NaClO 5.25%) 40% selama 30  menit. Biji yang sudah disterilisasi selanjutnya 
dicuci dengan air steril sebanyak 5 kali. Biji dikecambahkan pada media ½ dari 
medi MS (Lampiran 1) (Murashige & Skoog 1962) selama 14 hari pada keadaan

 
 
 

12 
 
 
 

o 

terang  pada  28   C.  Kotiledon 
dari kecambah diambil dan dipotong menjadi 
 
berukuran 0.7 cm x 0.7 cm untuk dijadikan eksplan. 
Ko-kultivas i  Eksplan  Jatropha  curcas.  Bakteri  A.  tumefaciens  strain 
LBA4404 yang membawa gen MmCuZn-SOD ditumbuhkan di dalam 20 ml media 
Luria Bertani (LB) (Lampiran 2) cair yang mengandung 50 mg/l Streptomisin, 50 
mg/l Kanamisin  dan 50  mg/l  Higromisin  pada  suhu  ruang dan kondisi  gelap 
selama semalam dengan penggoyangan. Bakteri diendapkan dengan sentrifugasi 
pada 5000 rpm selama 10 menit. Endapan bakteri disuspensikan di dalam 20 ml 
media ko-kultivasi cair (media MS dengan 1.5 mg/l BA, 0.05 mg/l IBA dan 20 
mg/l Asetosiringone). Proses ko-kultivasi dilakukan dengan mengikuti metode Li 
et al. (2008) yaitu dengan merendam eksplan di dalam suspensi bakteri selama 10 
menit, pada OD600 = 0.4-0.5. Setelah dikeringkan dengan tissue steril, eksplan 
dikulturkan di atas  medium ko-kultivasi padat selama 3  hari dalam gelap pada 
o 

suhu 28  C, kemudian dicuci dengan
air steril dan air yang mengandung 100 mg/l 
 
cefotaxime. 
Regenerasi Eksplan Jatropha curcas. Eksplan yang telah ditransformasi 
dengan A.  tumefaciens  strain LBA4404  ditumbuhkan pada  media  penginduksi 
ka lus  yang disebut  media callus induction (CI) selama 3  minggu pada kondisi 
o 

CI adalah media MS yang ditamba h dengan 
tanpa cahaya da n suhu 28  C. Media
 
1.5 mg/l BA, 0.05 mg/l IBA, 100 mg/l cefotaxime dan 3 g/l polivinil pirolidon 
(PVP). Setelah muncul kalus, eksplan dipindahkan pada media penginduksi tunas 
yang disebut media shoot  regeneration (SR) dan dikultivasi dengan cahaya pada 
o 

suhu 28  C selama 4 minggu. Media
SR adalah media MS yang ditambah dengan 
 
1.5 mg/l BA, 0.05 mg/l IBA, 0.5 mg/l GA3, 100 mg/l cefotaxime, 3 g/L PVP dan 
1.5  mg/l  higromisin.  Tunas  yang  tumbuh  selanjutnya  dipindahkan  ke  media 
perpanjangan tunas  yang disebut  media  shoot  elongation (SE)  sampai panjang 
tunas mencapai 2.5 cm dan selanjutnya dipindahkan ke media penginduksi akar 
yang disebut media root induction (RI) selama ± 1 bulan. Media SE adalah media 
MS yang ditamba h dengan 0.3 mg/l BA, 100 mg/l cefotaxime, 3 g/L PVP dan 1.5 
mg/l higromisin sedangkan media RI adalah media ½ MS yang ditamba h dengan 
0.3 IBA, 100 mg/l cefotaxime, 3 g/L PVP dan 1.5 mg/l higromisin (Li et al. 2008; 
Shrivastava & Banerjee 2008; Sulistyaningsih 2010).

 
 
 

13 
 
 
 

Isolasi DNA total Jatropha curcas. Isolasi DNA tot al J.curcas dilakukan 
dengan mengikuti prosedur Suharsono (2002) dengan modifikasi. Sampel diambil 
dari daun tunas J.curcas yang ditumbuhka n di media regenerasi. Daun tersebut 
ditimbang  sebanyak  0.1   g,  dipotong-potong,  dimasukkan  ke  dalam  mortar, 
ditambah  nitrogen  cair  dan  digerus  hingga  halus.  Bubuk  jaringan  daun  ini 
kemudian dimasukkan ke  dalam  tabung eppendorf  yang berisi 600  µl  larutan 
penyangga  cetyltrimethyl-ammonium  bromide  (CTAB) 

dan  2  µl  β- 

merkaptoetanol. Larutan penyangga CTAB terdiri atas 2% CTAB, 0.1 M Tris- 
HCl pH 9.5, 20 mM ethylen diamine tetra acetic (EDTA), 1.4 M NaCl dan 2% 
o 

PVP. Ekstrak diinkubasi pada suhu 65 C  selama 30 menit. Pemurnian dilakukan
di  dalam  campuran  larutan  kloroform  dan  isoamil  alkohol  (CIAA)  dengan 
perbandingan 24:1 sebanyak 1x volume ekstrak. Suspensi dibolak-balik  secara 
o 

perlahan.  Suspensi disentrifugasi pada kecepatan 10000 rpm pada  suhu  4   C  
selama  20   menit.  Supernatan  yang  diperoleh  ditambah  dengan  1x  volume 

campuran larutan PCI (Phenol: Chloroform: Isoamilalkohol dengan perbandingan 
25:24:1) lalu dibolak-balik. Campuran disentrifugasi dengan kecepatan 10000 rpm 
o 

pada suhu 4   C selama 20
menit. Supernatan diendapkan dengan penambahan 
 
sodium asetat 2 M pH 5.2 sebanyak 0.1x volume dan etanol absolut sebanyak 2x 
o 

volume kemudian disentrifugasi 10000 rpm suhu 4 C  selama 5 menit. Endapan 
DNA  dibilas  dengan  500   µl  alkohol  70%  (v/v).  Endapan  DNA  kemudian 
dikeringkan dengan vakum,  lalu disuspensikan dengan 50  µl ddH2 O, ditambah 
o 

0.1 volume  RNAse (10  mg/ml), diinkubasikan semalam pada suhu 37   C dan
   
o 

dipanaskan pada suhu 70   C selama 30 detik.
Analisis Integrasi Gen MmCuZn-SOD. Keberadaan gen MmCuZn-SOD 
di dalam tunas  transgenik dideteksi dengan analisis polymerase chain reaction 
(PCR) menggunakan primer spesifik 35sF dan MmsodR. Kompo sisi reaks i PCR 
adalah 1.5 µl DNA, 1x taq buffer, 0.2 mM dNTP mix, 4% DMSO, 1.25 U taq 
DNA polymerase, 0.5  µM  primer 35sF dan 0.5  µM  primer MmsodR. Kondisi 
o 

o 

PCR adalah 94  C selama
5 menit, denaturasi 94 C selama 30 detik, penempelan
 
o 

o 

primer 55   C selama 30 detik,
pemanjangan 72 C selama 1 menit, dengan 30 
 
o

siklus, diakhiri dengan pasca-PCR pada suhu 72 C selama 5 menit. Hasil PCR 

 
 
 

14 
 
 

dielektroforesis di gel agarosa dengan konsentrasi 1% (b/v) pada 120 volt  selama 
20 menit. Gel direndam di dalam larutan 0.5 mg/l EtBr selama 20 menit kemudian 
direndam di dalam air selama 15 menit. Selanjutnya, gel divisualisasi di atas UV 
transluminator. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

HASIL DAN PEMBAHASAN 
15 
 
 
 

Persiapan Eksplan Kotiledon 
Salah satu penentu keberhasilan transformasi  gen pada tanaman adalah 
jenis eksplan yang digunakan. Menurut Li et al. (2008), jenis eksplan yang paling 
baik  untuk  transformasi  genetik  pada  J.  curcas  menggunakan A.  tumefaciens 
adalah kotiledon dibandingka n de ngan pe tiol, hipokotil, epikotil dan daun. Oleh 
karena itu, penelitian ini menggunakan kotiledon yang berumur 2 minggu sebagai 
eksplan (Gambar 3). 

 

 
 
 
 
 
 

Gambar 3   Persiapan eksplan kot