IDENTIFIKASI PENANDA PADI TAHAN WERENG PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR PROTEIN TOTAL.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENA
NANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIV
TIVAR
PADI TAHAN WERENG
NG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN T
TOTAL
Oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
PROGR
RAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERT
RTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ET
SURAKARTA
2013
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
IDENTIFIKASI PENA
NANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIV
TIVAR
PADI TAHAN WERENG
NG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN T
TOTAL
SKRIPSI
untuk
km
memenuhi sebagian persyaratan
guna mem
emperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
PROGR
RAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERT
RTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ET
SURAKARTA
2013
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Halaman Pengesahan Skripsi
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Dr. Ir. Supriyadi, MS.
Dr. Ir. Parjanto, MP.
NIP. 19580813 198503 1 003
NIP. 19620323 198803 1 001
Surakarta, ………………………
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS.
NIP. 19560225 198601 1 001
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Halaman Persetujuan Skripsi
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL
yang dipersiapkan dan disusun oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal: …………………
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji:
Ketua
Anggota I
Anggota II
Dr. Ir. Supriyadi, MS.
Dr. Ir. Parjanto, MP.
Dr. Ir. Supyani, MP.
NIP. 195808131985031003
NIP. 196203231988031001
NIP. 196610161993021001
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
dengan kasih dan karunia-Nyalah, saya selaku mahasiswa dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Identifikasi Penanda Molekular Beberapa Kultivar Padi
Tahan Wereng Berdasarkan Analisis Protein Total” ini tepat pada waktunya.
Skripsi ini tidak akan berjalan dengan baik tanpa bantuan dari pihak lain
Oleh karena itu, pada kesempatan ini saya selaku penulis mengucapkan terima
kasih kepada berbagai pihak, khususnya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Ir. Hadiwiyono, MSi. selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Ato Sulistyo, MP. selaku Pembimbing Akademik saya yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga
penyusunan skripsi ini terselesaikan.
4. Dr. Ir. Supriyadi, MS. selaku Pembimbing Utama saya yang telah memberikan
bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga penyusunan
skripsi ini terselesaikan.
5. Dr. Ir. Parjanto, MP. selaku Pembimbing Pendamping saya yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga
penyusunan skripsi ini terselesaikan.
6. Dr. Ir. Supyani, MP. selaku Pembahas saya yang telah memberikan
bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga penyusunan
skripsi ini terselesaikan.
7. Orang tua penulis yang telah memberikan dukungan secara materiil dan moril.
8. Teman-teman Keluarga Besar Agroteknologi 2009 “KETAN” dan Keluarga
Kecil Agroteknologi B yang telah memberikan dukungan dan semangat.
9. Teman-teman Minat Perlindungan Tanaman yang telah memberikan dukungan
dan semangat.
Penulis menyadari, dalam penulisan ini masih terdapat ketidak sempurnaan
oleh karena terbatasnya pengetahuan dan kemampuan yang penulis miliki. Untuk
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
itu dengan senang hati penulis menerima kritik maupun saran yang membangun
dari para pembaca.
Akhir kata, penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi para
pembaca sekalian.
April, 2013
Penulis
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
RINGKASAN ................................................................................................. xi
SUMMARY ...................................................................................................... xii
I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1
A. Latar Belakang .................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah ............................................................................ 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ........................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4
A. Tanaman Padi (Oryza sativa ) .............................................................. 4
B. Wereng Coklat (Nilaparvata lugens Stall.) ......................................... 6
C. Analisis Marka Protein Total .............................................................. 8
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 12
B. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................... 12
C. Pelaksanaan Penelitian ........................................................................ 12
D. Analisis Data ....................................................................................... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Profil Pita Protein Beberapa Kultivar Padi ......................................... 17
B. Kemiripan Ekspresi Genetik Beberapa Kultivar Padi ......................... 30
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................... 36
B. Saran .................................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 37
LAMPIRAN .................................................................................................... 41
commit toTABEL
user
DAFTAR
vii
perpustakaan.uns.ac.id
Nomor
1.
digilib.uns.ac.id
Dalam Teks
Halaman
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi Tanpa
Investasi Wereng Coklat ..................................................................... 24
2.
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi
Investasi Wereng Coklat ..................................................................... 26
3.
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi yang
Tidak Terinvestasi dan Terinvestasi Wereng Coklat .......................... 28
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Dalam Teks
Halaman
1.
Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi ................................ 19
2.
Zimogram Pita Protein Beberapa Kultivar Padi ................................. 21
3.
Dendogram-UPGMA berdasarkan Profil Pita Protein Beberapa
Kultivar Padi Tanpa Investasi Wereng Coklat Asal Klaten ................ 30
4.
Dendogram-UPGMA berdasarkan Profil Pita Protein Beberapa
Kultivar Padi Investasi Wereng Coklat Asal Klaten ........................... 32
5.
Dendogram-UPGMA Beberapa Kultivar Padi berdasarkan Profil
Pita Protein ........................................................................................... 34
Dalam Lampiran
6.
Rumah Kasa ......................................................................................... 45
7.
Kotak Rearing Wereng Coklat ............................................................ 45
8.
Pemindahan Wereng Coklat ................................................................ 45
9.
Pakan Wereng Coklat .......................................................................... 45
10.
Pembibitan Padi .................................................................................. 45
11.
Penanaman Padi .................................................................................. 45
12.
Wereng Coklat Klaten ......................................................................... 46
13.
Penyungkupan ..................................................................................... 46
14.
Pengambilan Sampel ........................................................................... 46
15.
Laboratorium Mikrobiologi II, PAU, UGM Yogyakarta .................... 46
16.
Peralatan Ekstraksi Protein ................................................................. 46
17.
SDS-PAGE Vertical ............................................................................ 46
18.
Mesin Mini Protean-II Elektroforesis ................................................. 47
19.
Penggerusan Sampel Daun Padi ......................................................... 47
20.
Proses Sentrifugasi .............................................................................. 47
21.
Supernatan Hasil Sentrifugasi ............................................................. 47
22.
Perebusan sampel ................................................................................ 47
23.
Running Protein ................................................................................... 48
24.
Staining (Pengecatan Gel)commit
...................................................................
48
to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
25.
Destaining (Pelunturan Cat) ................................................................ 48
26.
Visualisasi Pita pada Lampu Visible ................................................... 48
27.
Proses Pengeringan Gel Elektroforesis dengan Plastik Kaca ............. 48
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Deskripsi Padi Kultivar Cisadane ....................................................... 41
2.
Deskripsi Padi Kultivar IR-26 ............................................................. 42
3.
Deskripsi Padi Kultivar IR-42 ............................................................. 43
4.
Deskripsi Padi Kultivar Inpari 13 ....................................................... 44
5.
Gambar 6. Rumah Kasa ...................................................................... 45
6.
Gambar 7. Kotak Rearing Wereng Coklat .......................................... 45
7.
Gambar 8. Pemindahan Wereng Coklat .............................................. 45
8.
Gambar 9. Pakan Wereng Coklat ........................................................ 45
9.
Gambar 10. Pembibitan Padi .............................................................. 45
10.
Gambar 11. Penanaman Padi .............................................................. 45
11.
Gambar 12. Wereng Coklat Klaten ..................................................... 46
12.
Gambar 13. Penyungkupan ................................................................. 46
13.
Gambar 14. Pengambilan Sampel ....................................................... 46
14.
Gambar 15. Laboratorium Mikrobiologi II, PAU, UGM ................... 46
15.
Gambar 16. Peralatan Ekstraksi Protein ............................................. 46
16.
Gambar 17. SDS-PAGE Vertical ........................................................ 46
17.
Gambar 18. Mesin Mini Protean-II Elektroforesis ............................. 47
18.
Gambar 19. Penggerusan Sampel Daun Padi ...................................... 47
19.
Gambar 20. Proses Sentrifugasi .......................................................... 47
20.
Gambar 21. Supernatan Hasil Sentrifugasi ......................................... 47
21.
Gambar 22. Perebusan sampel ............................................................ 47
22.
Gambar 23. Running Protein ............................................................... 48
23.
Gambar 24. Staining (Pengecatan Gel) ............................................... 48
24.
Gambar 25. Destaining (Pelunturan Cat) ............................................ 48
25.
Gambar 26. Visualisasi Pita pada Lampu Visible ............................... 48
26.
Gambar 27. Proses Pengeringan Gel Elektroforesis ........................... 48
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RINGKASAN
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL.
Skripsi: Mei Nazilatun N (H0709069). Pembimbing: Supriyadi, Parjanto. Program
Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Padi merupakan tanaman pangan yang sangat penting bagi masyarakat
Indonesia. Hama wereng coklat merupakan salah satu hama penting tanaman padi.
Pengendalian hama yang dilakukan dengan pemanfaatan varites unggul tahan
wereng mengakibatkan munculnya biotipe baru wereng coklat. Tetapi, hubungan
dan respon dari kultivar tahan melawan hama wereng coklat masih belum
terungkap. Ekspresi respon tanaman terhadap serangan wereng coklat mungkin
terlihat pada aspek molekuler, yakni ekspresi gen dalam bentuk protein total. Oleh
karena itu, muncul suatu pemikiran untuk mengidentifikasi profil protein total
dalam beberapa kultivar tanaman padi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
respon kultivar tahan tanaman padi melawan serangan hama wereng coklat
berdasarkan marka protein.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 sampai dengan bulan
Desember 2012 yang bertempat di Laboratorium Hama dan Penyakit Tanaman
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Laboratorim
Mikrobiologi II, Pusat Antar Universitas (PAU), Universitas Gadjah Mada
Yogyakarta. Penelitian ini meliputi penanaman padi kultivar rentan (Cisadane)
dan kultivar tahan (IR26, IR42 dan Inpari 13) dengan dua ketentuan yaitu
diinvestasi wereng coklat dan tidak diinvestasi wereng coklat. Sampel daun padi
diambil untuk dianalisis molekuler berdasarkan marka protein total dengan
metode SDS-PAGE. Elektroforesis protein menghasilkan rangkaian pola pita
protein yang disajikan dalam bentuk zimogram. Kemudian ditabulasi secara
kuantitatif dengan kemunculan pita bernilai 1 dan ketidak munculan bernilai 0
untuk menghasilkan dendogram dengan program NTSYS metode UPGMA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan profil pita protein
antara tanaman padi yang terserang wereng dan tidak, serta antara kultivar tahan
dan rentan, khususnya pada pita protein 50 kDa. Ketebalan pita protein 50 kDa
pada tanaman padi yang terinfestasi wereng berbeda jelas dengan profil pita
tanaman padi tidak terserang. Oleh karena itu, pita protein total 50 kDa tersebut
potensial untuk digunakan sebagai penanda adanya serangan wereng coklat pada
tanaman padi dan penanda tanaman tahan atau rentan terhadap serangan wereng.
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SUMMARY
MOLECULAR MARKER IDENTIFICATION OF SOME BROWN PLANT
HOPPER RESISTANT RICE CULTIVARS BASED ON TOTAL PROTEIN
PATTERN. Thesis-S1: Mei Nazilatun N (H0709069). Advisers: Supriyadi,
Parjanto. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of
Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Rice is an important food crop for the people of Indonesia. Brown plant
hopper is one of the key pest in rice plant. Control of the pest by using the
leafhopper resistant varieties could induce a new brown plant hopper biotype.
However, the relation and the resistant cultivar respond to against the brown plant
hopper have not revealed yet. The expression of plant respond to against brown
plant hopper may be seen on the molecular aspects, namely the expression of
genes in the form of total protein. Therefore, there is an idea to identify the
respond of the resistant cultivar to against brown plant hopper by using protein
pattern. This study aims to determine the respond of the resistant cultivar to
against brown plant hopper (N. lugens) by using protein pattern.
The research was conducted in October 2012 to December 2012 that took
place in the Laboratory of Plant Pests and Diseases of the Faculty of Agriculture,
University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta and Laboratorim of Microbiology
II, Inter-University (PAU), Gadjah Mada University in Yogyakarta. This study
includes the planting of susceptible rice cultivars (Cisadane) and resistant
cultivars (IR26, IR42 and Inpari 13) with two conditions, that are the brown plant
hopper infested and not infested by brown plant hopper. Rice leaf samples were
taken for analysis of molecular markers based on total protein by SDS-PAGE
method. Electrophoretic protein banding pattern produced a series of proteins that
are presented in the form of zimogram. Then tabulated quantitatively with the
emergence of bands 1 and the lack of value is 0 to generate a pop-up with the
program NTSYS dendogram UPGMA method.
The result shows that there is a protein profile pattern difference between
rice plant that infested and non-infested by brown plant hopper, and also between
resistant cultivars and susceptible cultivar, especially in 50 kDa protein band. The
50 kDa protein band of rice cultivars that are infested by brown plant hopper is
different clearly from the non-infested rice cultivars protein band. Therefore, 50
kDa protein band is potential to be used as an identifying mark of brown plant
hopper attack and also as tenacity level mark.
commit to user
xiii
digilib.uns.ac.id
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENA
NANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIV
TIVAR
PADI TAHAN WERENG
NG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN T
TOTAL
Oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
PROGR
RAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERT
RTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ET
SURAKARTA
2013
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
IDENTIFIKASI PENA
NANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIV
TIVAR
PADI TAHAN WERENG
NG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN T
TOTAL
SKRIPSI
untuk
km
memenuhi sebagian persyaratan
guna mem
emperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
PROGR
RAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERT
RTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ET
SURAKARTA
2013
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Halaman Pengesahan Skripsi
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Dr. Ir. Supriyadi, MS.
Dr. Ir. Parjanto, MP.
NIP. 19580813 198503 1 003
NIP. 19620323 198803 1 001
Surakarta, ………………………
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS.
NIP. 19560225 198601 1 001
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Halaman Persetujuan Skripsi
SKRIPSI
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL
yang dipersiapkan dan disusun oleh
Mei Nazilatun Nikmah
H0709069
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal: …………………
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji:
Ketua
Anggota I
Anggota II
Dr. Ir. Supriyadi, MS.
Dr. Ir. Parjanto, MP.
Dr. Ir. Supyani, MP.
NIP. 195808131985031003
NIP. 196203231988031001
NIP. 196610161993021001
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
dengan kasih dan karunia-Nyalah, saya selaku mahasiswa dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Identifikasi Penanda Molekular Beberapa Kultivar Padi
Tahan Wereng Berdasarkan Analisis Protein Total” ini tepat pada waktunya.
Skripsi ini tidak akan berjalan dengan baik tanpa bantuan dari pihak lain
Oleh karena itu, pada kesempatan ini saya selaku penulis mengucapkan terima
kasih kepada berbagai pihak, khususnya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Ir. Hadiwiyono, MSi. selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Ato Sulistyo, MP. selaku Pembimbing Akademik saya yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga
penyusunan skripsi ini terselesaikan.
4. Dr. Ir. Supriyadi, MS. selaku Pembimbing Utama saya yang telah memberikan
bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga penyusunan
skripsi ini terselesaikan.
5. Dr. Ir. Parjanto, MP. selaku Pembimbing Pendamping saya yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga
penyusunan skripsi ini terselesaikan.
6. Dr. Ir. Supyani, MP. selaku Pembahas saya yang telah memberikan
bimbingan, petunjuk serta saran yang sangat berguna hingga penyusunan
skripsi ini terselesaikan.
7. Orang tua penulis yang telah memberikan dukungan secara materiil dan moril.
8. Teman-teman Keluarga Besar Agroteknologi 2009 “KETAN” dan Keluarga
Kecil Agroteknologi B yang telah memberikan dukungan dan semangat.
9. Teman-teman Minat Perlindungan Tanaman yang telah memberikan dukungan
dan semangat.
Penulis menyadari, dalam penulisan ini masih terdapat ketidak sempurnaan
oleh karena terbatasnya pengetahuan dan kemampuan yang penulis miliki. Untuk
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
itu dengan senang hati penulis menerima kritik maupun saran yang membangun
dari para pembaca.
Akhir kata, penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi para
pembaca sekalian.
April, 2013
Penulis
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
RINGKASAN ................................................................................................. xi
SUMMARY ...................................................................................................... xii
I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1
A. Latar Belakang .................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah ............................................................................ 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ........................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4
A. Tanaman Padi (Oryza sativa ) .............................................................. 4
B. Wereng Coklat (Nilaparvata lugens Stall.) ......................................... 6
C. Analisis Marka Protein Total .............................................................. 8
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 12
B. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................... 12
C. Pelaksanaan Penelitian ........................................................................ 12
D. Analisis Data ....................................................................................... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Profil Pita Protein Beberapa Kultivar Padi ......................................... 17
B. Kemiripan Ekspresi Genetik Beberapa Kultivar Padi ......................... 30
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................... 36
B. Saran .................................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 37
LAMPIRAN .................................................................................................... 41
commit toTABEL
user
DAFTAR
vii
perpustakaan.uns.ac.id
Nomor
1.
digilib.uns.ac.id
Dalam Teks
Halaman
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi Tanpa
Investasi Wereng Coklat ..................................................................... 24
2.
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi
Investasi Wereng Coklat ..................................................................... 26
3.
Data Biner Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi yang
Tidak Terinvestasi dan Terinvestasi Wereng Coklat .......................... 28
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Dalam Teks
Halaman
1.
Profil Pita Protein Total Beberapa Kultivar Padi ................................ 19
2.
Zimogram Pita Protein Beberapa Kultivar Padi ................................. 21
3.
Dendogram-UPGMA berdasarkan Profil Pita Protein Beberapa
Kultivar Padi Tanpa Investasi Wereng Coklat Asal Klaten ................ 30
4.
Dendogram-UPGMA berdasarkan Profil Pita Protein Beberapa
Kultivar Padi Investasi Wereng Coklat Asal Klaten ........................... 32
5.
Dendogram-UPGMA Beberapa Kultivar Padi berdasarkan Profil
Pita Protein ........................................................................................... 34
Dalam Lampiran
6.
Rumah Kasa ......................................................................................... 45
7.
Kotak Rearing Wereng Coklat ............................................................ 45
8.
Pemindahan Wereng Coklat ................................................................ 45
9.
Pakan Wereng Coklat .......................................................................... 45
10.
Pembibitan Padi .................................................................................. 45
11.
Penanaman Padi .................................................................................. 45
12.
Wereng Coklat Klaten ......................................................................... 46
13.
Penyungkupan ..................................................................................... 46
14.
Pengambilan Sampel ........................................................................... 46
15.
Laboratorium Mikrobiologi II, PAU, UGM Yogyakarta .................... 46
16.
Peralatan Ekstraksi Protein ................................................................. 46
17.
SDS-PAGE Vertical ............................................................................ 46
18.
Mesin Mini Protean-II Elektroforesis ................................................. 47
19.
Penggerusan Sampel Daun Padi ......................................................... 47
20.
Proses Sentrifugasi .............................................................................. 47
21.
Supernatan Hasil Sentrifugasi ............................................................. 47
22.
Perebusan sampel ................................................................................ 47
23.
Running Protein ................................................................................... 48
24.
Staining (Pengecatan Gel)commit
...................................................................
48
to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
25.
Destaining (Pelunturan Cat) ................................................................ 48
26.
Visualisasi Pita pada Lampu Visible ................................................... 48
27.
Proses Pengeringan Gel Elektroforesis dengan Plastik Kaca ............. 48
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Deskripsi Padi Kultivar Cisadane ....................................................... 41
2.
Deskripsi Padi Kultivar IR-26 ............................................................. 42
3.
Deskripsi Padi Kultivar IR-42 ............................................................. 43
4.
Deskripsi Padi Kultivar Inpari 13 ....................................................... 44
5.
Gambar 6. Rumah Kasa ...................................................................... 45
6.
Gambar 7. Kotak Rearing Wereng Coklat .......................................... 45
7.
Gambar 8. Pemindahan Wereng Coklat .............................................. 45
8.
Gambar 9. Pakan Wereng Coklat ........................................................ 45
9.
Gambar 10. Pembibitan Padi .............................................................. 45
10.
Gambar 11. Penanaman Padi .............................................................. 45
11.
Gambar 12. Wereng Coklat Klaten ..................................................... 46
12.
Gambar 13. Penyungkupan ................................................................. 46
13.
Gambar 14. Pengambilan Sampel ....................................................... 46
14.
Gambar 15. Laboratorium Mikrobiologi II, PAU, UGM ................... 46
15.
Gambar 16. Peralatan Ekstraksi Protein ............................................. 46
16.
Gambar 17. SDS-PAGE Vertical ........................................................ 46
17.
Gambar 18. Mesin Mini Protean-II Elektroforesis ............................. 47
18.
Gambar 19. Penggerusan Sampel Daun Padi ...................................... 47
19.
Gambar 20. Proses Sentrifugasi .......................................................... 47
20.
Gambar 21. Supernatan Hasil Sentrifugasi ......................................... 47
21.
Gambar 22. Perebusan sampel ............................................................ 47
22.
Gambar 23. Running Protein ............................................................... 48
23.
Gambar 24. Staining (Pengecatan Gel) ............................................... 48
24.
Gambar 25. Destaining (Pelunturan Cat) ............................................ 48
25.
Gambar 26. Visualisasi Pita pada Lampu Visible ............................... 48
26.
Gambar 27. Proses Pengeringan Gel Elektroforesis ........................... 48
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RINGKASAN
IDENTIFIKASI PENANDA MOLEKULAR BEBERAPA KULTIVAR
PADI TAHAN WERENG BERDASARKAN ANALISIS PROTEIN TOTAL.
Skripsi: Mei Nazilatun N (H0709069). Pembimbing: Supriyadi, Parjanto. Program
Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Padi merupakan tanaman pangan yang sangat penting bagi masyarakat
Indonesia. Hama wereng coklat merupakan salah satu hama penting tanaman padi.
Pengendalian hama yang dilakukan dengan pemanfaatan varites unggul tahan
wereng mengakibatkan munculnya biotipe baru wereng coklat. Tetapi, hubungan
dan respon dari kultivar tahan melawan hama wereng coklat masih belum
terungkap. Ekspresi respon tanaman terhadap serangan wereng coklat mungkin
terlihat pada aspek molekuler, yakni ekspresi gen dalam bentuk protein total. Oleh
karena itu, muncul suatu pemikiran untuk mengidentifikasi profil protein total
dalam beberapa kultivar tanaman padi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
respon kultivar tahan tanaman padi melawan serangan hama wereng coklat
berdasarkan marka protein.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 sampai dengan bulan
Desember 2012 yang bertempat di Laboratorium Hama dan Penyakit Tanaman
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Laboratorim
Mikrobiologi II, Pusat Antar Universitas (PAU), Universitas Gadjah Mada
Yogyakarta. Penelitian ini meliputi penanaman padi kultivar rentan (Cisadane)
dan kultivar tahan (IR26, IR42 dan Inpari 13) dengan dua ketentuan yaitu
diinvestasi wereng coklat dan tidak diinvestasi wereng coklat. Sampel daun padi
diambil untuk dianalisis molekuler berdasarkan marka protein total dengan
metode SDS-PAGE. Elektroforesis protein menghasilkan rangkaian pola pita
protein yang disajikan dalam bentuk zimogram. Kemudian ditabulasi secara
kuantitatif dengan kemunculan pita bernilai 1 dan ketidak munculan bernilai 0
untuk menghasilkan dendogram dengan program NTSYS metode UPGMA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan profil pita protein
antara tanaman padi yang terserang wereng dan tidak, serta antara kultivar tahan
dan rentan, khususnya pada pita protein 50 kDa. Ketebalan pita protein 50 kDa
pada tanaman padi yang terinfestasi wereng berbeda jelas dengan profil pita
tanaman padi tidak terserang. Oleh karena itu, pita protein total 50 kDa tersebut
potensial untuk digunakan sebagai penanda adanya serangan wereng coklat pada
tanaman padi dan penanda tanaman tahan atau rentan terhadap serangan wereng.
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
SUMMARY
MOLECULAR MARKER IDENTIFICATION OF SOME BROWN PLANT
HOPPER RESISTANT RICE CULTIVARS BASED ON TOTAL PROTEIN
PATTERN. Thesis-S1: Mei Nazilatun N (H0709069). Advisers: Supriyadi,
Parjanto. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of
Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Rice is an important food crop for the people of Indonesia. Brown plant
hopper is one of the key pest in rice plant. Control of the pest by using the
leafhopper resistant varieties could induce a new brown plant hopper biotype.
However, the relation and the resistant cultivar respond to against the brown plant
hopper have not revealed yet. The expression of plant respond to against brown
plant hopper may be seen on the molecular aspects, namely the expression of
genes in the form of total protein. Therefore, there is an idea to identify the
respond of the resistant cultivar to against brown plant hopper by using protein
pattern. This study aims to determine the respond of the resistant cultivar to
against brown plant hopper (N. lugens) by using protein pattern.
The research was conducted in October 2012 to December 2012 that took
place in the Laboratory of Plant Pests and Diseases of the Faculty of Agriculture,
University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta and Laboratorim of Microbiology
II, Inter-University (PAU), Gadjah Mada University in Yogyakarta. This study
includes the planting of susceptible rice cultivars (Cisadane) and resistant
cultivars (IR26, IR42 and Inpari 13) with two conditions, that are the brown plant
hopper infested and not infested by brown plant hopper. Rice leaf samples were
taken for analysis of molecular markers based on total protein by SDS-PAGE
method. Electrophoretic protein banding pattern produced a series of proteins that
are presented in the form of zimogram. Then tabulated quantitatively with the
emergence of bands 1 and the lack of value is 0 to generate a pop-up with the
program NTSYS dendogram UPGMA method.
The result shows that there is a protein profile pattern difference between
rice plant that infested and non-infested by brown plant hopper, and also between
resistant cultivars and susceptible cultivar, especially in 50 kDa protein band. The
50 kDa protein band of rice cultivars that are infested by brown plant hopper is
different clearly from the non-infested rice cultivars protein band. Therefore, 50
kDa protein band is potential to be used as an identifying mark of brown plant
hopper attack and also as tenacity level mark.
commit to user
xiii