BAB II
BAHAN DAN METODE
A. Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan  di rumah kaca dan Laboratorium Rekayasa Genetik Biomolekuler, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia BPBPI,
Bogor dan Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA, Institut Pertanian Bogor. Seluruh kegiatan penelitian  dilaksanakan dari bulan Juli 2003
sampai  Mei 2006. Penelitian ini terdiri dari lima percobaan, yaitu :
1.  Pengembangan teknologi akar rambut beberapa tanaman secara in vitro
2.  Perbanyakan G. margarita dan A. tuberculata  dengan kultur pot di rumah
kaca 3.  Penyediaan inokulum  steril
G. margarita dan  A. tuberculata  dalam  kultur aksenik dengan eksplan tomat dan wortel
4.  Perkembangan G.  margarita  dan  A.  tuberculata  secara  in vitro
menggunakan teknologi akar rambut wortel 5.  Teknologi enkapsulasi untuk pengemasan
G. margarita dan A. tuberculata dengan
Na-alginat Bahan dan metode  percobaan diuraikan secara lengkap pada masing- masing
percobaan. Alur penelitian yang menunjukkan keterkaitan antar percobaan disajikan dalam Gambar 1.
B.  Materi penelitian
Materi penelitian secara keseluruhan digunakan beberapa bahan, yang dikelompokkan ke dalam satu sampai lima subtopik penelitian, sebagai berikut :
Penelitian I .  Untuk seleksi akar rambut digunakan  lima    jenis tanaman
terdiri dari monokotil dan dikotil. Monokotil terdiri dari dua jenis yaitu sorghum dan jagung. Dikotil terdiri dari tiga jenis yaitu kentang Granola, kentang Atlantik
dan wortel, yang diinokulasi dengan A.  rhizogenes  galur LBA 9457 koleksi
BPBPI. Media yang digunakan adalah MS, B5, White dan kultur ganda MM dari
Becard  Fortin 1988. Primer yang digunakan adalah TL  Primer TL-DNA rol
B1
5’atggatcccaaattgctattccccacga3’,
dan rolB2
’ttaggcttctttcattcgggtttactgcagc3’.
Primer TR-DNA TR1 :
5’ggaaattgtggctcgttgtggac3’
TR2:
5’aatcgttcagagagcgtccgaagtt3’.
Penelitian II.
Digunakan  tempat tumbuh cawan Petri plastik dan gelas plastik warna dengan media tumbuh zeolit,  tanaman  sorghum dan
Pueraria phaseoloides.L. sebagai inang untuk  perbanyakan spora  G. margarita koleksi
BPBPI  dan A.  tuberculata  koleksi PT. Intidaya Agrolestari Inagro,  yang
diperbanyak di rumah kaca, dan digunakan sebagai sumber spora steril untuk penelitian III dan V.
Penelitian III . Sumber spora diperoleh dari penelitian  II. Digunakan tiga
macam sterilisasi, yaitu menurut  Buce et al. 2000 sebagai sterilisasi 1, Chabot
1992 sebagai sterilisasi 2, menurut  Declerck et al. 1998 sebagai sterilisasi 3
Lampiran 9, dan dua jenis  cendawan  mikorhiza arbuscula CMA yaitu G.
margarita dan  A. tuberculata.   Tanaman  inang digunakan eksplan  tomat dan wortel, medium  kultur ganda yang digunakan terdiri dari dua macam  yaitu
medium  MM Becard  Fortin, 1988 dan  MSR Strullu  Romand 1986 Lampiran 1A.
Penelitian IV. Sumber inokulum  steril
G.  margarita dan  A. tuberculata diperoleh dari penelitian III, dengan inang akar rambut diperoleh dari penelitian I,
dipilih akar rambut yang mampu tumbuh baik pada medium kultur ganda, mempunyai percabangan akar banyak dan tidak terpengaruh dengan subkultur.
Penelitian V.
Digunakan     Na-alginat    sebagai   bahan    enkapsulasi G.
margarita dan A. tuberculata, serta larutan  CaCl
2
5 , sebagai bahan pembeku Na-alginat.
Gambar  1. Alur penelitian  “Pemanfaatan teknologi in  vitro untuk perkembangan
spora G. margarita dan  A. tuberculata”.
Percobaan 1
Pengembangan teknologi akar rambut beberapa tanaman secara
in vitro Output:
• Tanaman yang merespons T-DNA A.rhizogenes
membentuk akar rambut •
Mendapatkan medium optimal untuk pertumbuhan akar rambut
• Mendapatkan akar rambut yang  tumbuh kembang
paling baik pada kultur  ganda
Percobaan 3
Penyediaan inokulum steril Gigaspora margarita dan Acaulospora
tuberculata  di dalam kultur aksenik dengan eksplan tomat dan wortel Output:
• Mendapatkan spora, dan propagul sebagai inokulum steril.
• Mengetahui pengaruh tanaman dan media, terhadap
persediaan inokulum steril. •
Mendapatkan teknis sterilisasi spora yang optimal
Output penelitian •
Inang terbaik untuk perbanyakan CMA secara in vitro •
Mendapatkan inang yang kompatibel, dan metode untuk perbanyakan spora CMA secara konvensional di rumah kaca
• Mendapatkan teknik perbanyakan spora CMA steril secara in vitro dengan
kultur aksenik maupun dengan kultur ganda •
Mendapatkan teknik enkapsulasi spora CMA
Percobaan 2
Perbanyakan Gigaspora margarita
dan Acaulospora tuberculata
kultur pot di rumah kaca Output :
? Tanaman inang yang kompatibel ? Tempat tumbuhan yang tepat
untuk perbanyakan inokulum CMA secara optimal
Percobaan 4
Perkembangan Gigaspora margarita dan Acaulospora tuberculata
secara in vitro menggunakan teknologi akar rambut wortel
Output:
• Media kultur ganda terbaik untuk pertumbuhan  CMA
• Mengetahui pola  pertumbuhan akar rambut yang diinokulasi dan
yang tidak diinokulasi CMA
Percobaan  5
Teknologi pengemasan Na-alginat spora CMA Gigaspora margarita dan
Acaulospora tuberculata Output:
• Teknik pengemasan spora CMA dengan Na-alginat
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
Pemanfaatan teknologi in vitro merupakan salah satu upaya peningkatan
kualitas produksi  cendawan  mikorhiza arbuskula CMA. Teknologi in vitro
adalah teknologi perkembangan mikroorganisme steril dalam laboratorium, dengan media khusus dikond usifkan untuk pertumbuhannya Sarin 1996, Yatim
1999.  Kultur aksenik adalah  biakan  mikroorganisme  steril dan  murni Abercrombie
et al. 1993,  Anonimus 2006  a.  Beberapa aspek diuraikan  guna mendukung  penelitian pemanfaatan  teknologi
in vitro untuk perkembangan spora Gigaspora margarita dan  Acaulospora tuberculata,  yaitu  aspek teknologi akar
rambut oleh Agrobacterium rhizogenes,    aspek  perkembangan  CMA kultur  pot
dan kultur aksenik CMA in vitro, serta enkapsulasi spora.
A . Agrobacterium rhizogenes
A.1.  Karakteristik A. rhizogenes.
A.  rhizogenes  bakteri Gram negatif termasuk dalam kelompok
Rhizobiaceae, hidup di tanah, bersifat aerobik, tidak membentuk spora, motil dan berbentuk batang.
Agrobacterium  dapat mentransfer  T-DNA  ke dalam genom tanaman. DNA terintegrasi  stabil pada kromosom tanaman  dan mampu
mengubah susunan genetik tanaman, diturunkan ke sel anak dan  ekspresi gen T- DNA menimbulkan penyakit akar rambut.  T-DNA  berukuran  sekitar 15-30 kb
dan memiliki beberapa gen Twyman 1998. T-DNA terdiri dua bagian yaitu TL dan TR.  TR-DNA mengandung gen
untuk biosintesis auksin dan membawa gen penyandi sintesis opin, yaitu asam amino derivatif  yang  tidak ditemukan dalam jaringan normal. Opin dimanfaatkan
oleh Agrobacterium  sebagai sumber karbon dan nitrogen Lebowitz  1995. TL-
DNA mengkode satu set gen lokus, yaitu gen rol A, rol  B dan  ro1 C. Daerah TL-
DNA lebih penting menginduksi akar rambut karena gen tersebut menginduksi akar, dan berperan terhadap fenotip akar. Gen TL-DNA selalu ditemukan dalam
akar transformasi, sedang gen TR-DNA mengkode biosintesis opin dan auksin meskipun tidak selalu ditemukan  Nasir 2002.
Gambar 2.  Plasmid Ri Jacobsen 2004
A.2.  Transformasi gen oleh A. rhizogenes
Sheng   Citovsky 1996  menyatakan  bahwa tiga komponen genetik harus dimiliki  oleh
Agrobacterium  untuk  melaksanakan   transfer  T-DNA  yaitu: 1 T-DNA ditransfer ke tanaman, 2 berbagai gen  virulensi
vir terdiri atas vir A, vir B, vir D dan  vir G berfungsi  untuk proses terjadinya transfer T-DNA dari bakteri
ke  tanaman, vir  C dan  vir  E meningkatkan efisiensi transfer T-DNA ke sel
tanaman  dan, 3 beberapa gen pada kromosom Agrobacterium yaitu
Chromosomal  virulence  chv terdiri  dari  chv  A dan  chv  B, sebagai penyandi enzim untuk sintesis dan ekspresi
β -1,2 glukan dari sel
Agrobacterium berfungsi untuk pelekatan bakteri ke dalam  sel  tanaman.
Gelvin  2000 menyatakan sedikitnya terdapat tujuh langkah dalam proses transfer molekul T-DNA sel
Agrobacterium ke sel tanaman yaitu : 1 pengenalan sel tanaman  rentan, 2 induksi ekspresi gen
vir, 3 kopi T-DNA yang ditransfer, 4 transfer kompleks T-DNA ke dalam membran bakteri, 5 transfer kompleks T-
DNA membran bakteri ke sitoplasma tanaman, 6 tranfer kompleks  T-DNA sitoplasma tanaman ke membran inti, dan 7 integrasi  T-DNA ke dalam genom
inti tanaman Zambryski 1998.  Proses transfer T-DNA sel Agrobacterium ke sel
tanaman  Gambar 3 Winans 1992 menyatakan bahwa proses inisiasi transfer T-DNA diawali
pengenalan Agrobacterium terhadap sel tanaman luka. Interaksi ini merupakan