Studi Morfologi dan Pola Pita Isozim Pada Oryza sativa L. Terinfeksi Virus Tungro di Tiga Kabupaten Eks-KaresidenanSurakarta.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
STUDI MORFOLOGI DAN POLA PITA ISOZIM PADA Oryza sativa L.
TERINFEKSI VIRUS TUNGRO DI TIGA KABUPATEN
EKS-KARESIDENAN SURAKARTA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh Gelar Sarjana Sains
Oleh :
Arif Ardwiantoro
NIM. M 0409009
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
1
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya
sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah di tulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka
gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan /atau dicabut.
Surakarta, September 2013
Arif Ardwiantoro
NIM. M0409009
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4
Studi Morfologi dan Pola Pita Isozim Pada Oryza sativa L. Terinfeksi Virus
Tungro di Tiga Kabupaten Eks-KaresidenanSurakarta
ARIF ARDWIANTORO
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Virus tungro merupakan salah satu penyakit penting tanaman padi yang di
sebabkan oleh infeksi ganda RTBV (rice tungro bacilliform virus) and RTSV (rice
tungro spherical virus), yang disebarkan oleh wereng hijau (Nephotettix virescens
Distant.). Interaksi antara inang dan vektor virus masih sulit untuk dipahami.
Penelitian ini bertujuan untuk: (i) mengetahui perbedaan karakter morfologi tanaman
padi yang terinfeksi virus tungro dengan tanaman padi sehat. (ii) mengetahui karakter
pola pita isozim tanaman padi yang terinfeksi virus tungro dengan tanaman padi
sehat. Tanaman padi terinfeksi virus tungro dibuktikan dengan uji iodine. Pola pita
isozim tanaman padi di identifikasi menggunakan metode elektroforesis dengan
PAGE. Sampel daun di ekstraks menggunakan buffer ekstraksi pH 8,4 dan
pewarnaan pita isozim menggunakan tiga (3) enzim, yaitu : Peroksidase, esterase dan
acid phosphatase. Data di analisis secara deskriptif berdasarkan nilai migrasi pita
(Rf). Hasil penelitian menunjukan persentase pengerdilan habitus rumpun dan jumlah
anakan di dalam satu rumpun tanaman padi terinfeksi virus tungro 31,89% dan
42,3%. Persentase penyusutan panjang dan lebar daun tanaman padi terinfeksi virus
tungro 26,88% dan 43,88%. Persentase penyusutan panjang , lebar dan berat biji
tanaman padi yang terinfeksi virus tungro sebesar 13%, 35,3% dan 49,32%.
Perbedaan pola pita isozim secara jelas ditemukan di antara tanaman padi sehat dan
terinfeksi virus tungro. Umumnya, pola pita isozim pada tanaman padi yang
terinfeksi tungro lebih tebal dari pada tanaman padi sehat. Pita isozim dengan
kuantitas lebih tinggi yang terekspresikan kemungkinan dipengaruhi oleh aktivitas
protein dari kelompok β-galaktosidase dan bovine serum albumin. Kedua protein
tersebut di duga mampu menginisiasi peningkatan produksi enzim sebagai respon
adanya infeksi virus tungro pada inang tanaman padi. Secara kualitatif, terdapat
perbedaan yang sangat signifikan ekspresi isozim pada daun tanaman padi yang
terinfeksi virus tungro teramati lebih tebal.
Kata Kunci : Oryza sativa L., Nephotettix virescens Distant., tungro, Isozim, Esterase,
Peroksidase, Acid Phosphatase.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5
Studies on Morphology and Isozyme Banding Pattern of Tungro Diseased Rice
at Three Regencies in Surakarta
Arif Ardwiantoro
Departement of Biology, Faculty of Matematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Tungro is one of the most important desease of rice plants caused by double
infection of RTBV (rice tungro bacilliform virus) and RTSV (rice tungro spherical
virus). Those viruses were transmitted by green leafhopper (Nephotettix virescens
Distant.), While interaction among host, virus and vector was still quite difficult to
understand. The aims of the study were: to examine the differences characters
between the infected and healthy plants of morphologycal rice plants infected tungro
virus and the healthy and to look at the characters of isozyme banding patterns of rice
plants infected tungro virus as well as the healthy one. Rice infected plants were
confirmed by iodine test, followed by PAGE in order to look at the Isozyme band
pattern. For extracting the leaf, extraction buffer pH 8.4 was used, and for staining the
isozyme three enzymes, namely peroxidase, esterase and acid phosphatase was used
and the resulfed data were analyzed descriptively based on the score of the migration
of the bands (Rf). The results showed that the percentage of stunting plants and the
number of seedlings in clumps of rice plant infected with tungro virus were 31,89%
and 42,3%. The percentages length and width of leaves from rice plants infected with
tungro virus were 26,88% and 43,88%. The percentages length, width and weight of
seed from rice plant infected with tungro virus were 13%; 35,3% and 49,32%. Clear
differences of the isozyme banding pattern was found in the healthy plant and the
infected one. In General, the entire band in the infected plant was much thicker
compare to infected leaves. Higher quantity espression of isozyme bands was
suggested influenced by the protein activity from the group of β-galactosidase and
bovine serum albumin. Both of the proteins is thought to be able to initiate an
increase in the production of enzymes in response to virus infection on host plants of
rice tungro. Qualitatively, there was a very significant difference of the isozyme
expression in the leaves of rice plants infected with tungro virus which observed
thicker.
Keywords: Oryza sativa L., Nephotettix virescens Distant., tungro, Isozyme, Esterase,
Peroxidase, Acid Phosphatase.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6
MOTTO
Kerjakanlah segala sesuatu dengan sabar, ikhlas dan senantiasa tawakal pada-Nya,
Insya Allah segala kesulitan akan teratasi dan menghasilkan suatu pencapaian yang
memuaskan.
Kegagalan sejatinya merupakan sebuah tantangan yang tidak untuk dihindari yang
senantiasa menghampiri ketika mencapai puncak kesuksesan
“Be yourself, do the best.”
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan
(Q.S. Al-Insyirah: 6).”
“Belajar adalah sama dengan mendayung melawan arus: Ketika anda berhenti
mendayung, anda mulai bergerak mundur”
(Anonymous).
“If you fail to prepare, you prepare to fail”
(Benjamin Franklin).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk:
Kedua orang tua ku tercinta, karena berkat didikan tangantanganmulah ananda bisa jadi seperti ini.
Kakak dan adik ku tersayang,
terimakasih atas segala dukungan selama ini.
Rekan-rekan seperjuangan di Biologi,
khususnya Angkatan 2009.
Almamater-ku tercinta,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat-Nya berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi dengan judul “Studi Morfologi dan Pola Pita Isozim pada Oryza
sativa L. Terinfeksi Virus Tungro di Tiga Kabupaten Eks-Karesidenan Surakarta”.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari masukan dan dukungan
berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat kepada penulis. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
Dr. Agung Budiharjo, M.Si., Selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah
memberikan izin dan dukungan moral selama penelitian saya berlangsung.
Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan dana untuk penyelesaian penelitian saya yang merupakan bagian proyek
penelitian payung beliau, serta saran, bimbingan dan kesabarannya dari pengambilan
sampel, penelitian di laboratorium, hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini.
Ir. Supyani, M.P., M.Agr., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan saran, bimbingan dan petunjuknya dalam pengambilan sampel,
penelitian dilaboratorium, hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini.
Ari Pitoyo, S.Si., M.Sc., selaku Dosen Penelaah I yang telah memberikan saran
dan bimbingannya hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan.
Tjahjadi Purwoko, M.Si., selaku Dosen Penelaah II yang telah memberikan saran
dan bimbingannya hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan.
Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku Kepala Laboratorium Jurusan Biologi
FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian
beserta sarana dan prasarana selama penelitian.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9
Dosen-Dosen Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan
dorongan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Staf administrasi Jurusan Biologi serta Laboran (Atik Dwiningsih, Adenan
Suryani, Nina Astreani) yang telah membantu kelancaran penelitian ini.
Fahrida Putri S.Pd, Liss Dyah Dewi Arini S.Si dan Intan S.B. yang dengan setia
membantu dan memberikan dukungan kepada penulis baik dari pengambilan sampel,
penelitian dilaboratorium selama lebih dari 3 bulan, hingga terselesainya penulisan
skripsi ini.
Teman-teman Biologi khususnya angkatan 2009 yang telah memberikan
motivasi dan dukungan kepada penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa melakukan penelitian hingga penyusunan
skripsi masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
adanya masukan yang bersifat membangun, semogga skripsi ini dapat bermanfaat.
Surakarta, September 2013
Penulis
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................................
HALAMAN PERSETUJUAN ..............................................................................
HALAMAN PERNYATAAN ...............................................................................
ABSTRAK ..............................................................................................................
MOTTO...................................................................................................................
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................
KATA PENGANTAR............................................................................................
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
DAFTAR TABEL ..................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................................
DAFTAR SINGKATAN ......................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................
B. Rumusan Masalah ............................................................................
C. Tujuan Penelitian ..............................................................................
D. Manfaat Penelitian............................................................................
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Umum Tentang Tanaman Padi ............................................
1. Sinonim dan Taksonomi ..........................................................
2 Morfologi Tanaman Padi .........................................................
3. Jenis-Jenis Tanaman Padi ........................................................
4. Habitat Tanaman Padi...............................................................
5. Syarat TumbuhTanaman Padi ..................................................
B. Penyakit Virus pada Tanaman Padi ................................................
1. Infeksi Virus pada Tanaman Padi ...........................................
2. Virus Tungro Padi .....................................................................
C. Elektroforesis ..................................................................................
D. Isozim ..............................................................................................
1. Esterase (EST) ..........................................................................
2. Peroksidase (PER).....................................................................
3. Acid Phosphatase (ACP) .........................................................
D. Kerangka Pemikiran ........................................................................
E. Hipotesis Penelitian .........................................................................
BAB III METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................
B. Alat dan Bahan ................................................................................
1. Bahan dan Alat untuk Analisa Morofologi ............................
2. Bahan dan Alat untuk Analisa Pola Pita Isozim ....................
C. Cara Kerja ........................................................................................
commit to user
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xiii
xv
xvi
1
3
4
4
5
5
5
8
9
10
11
11
11
14
15
15
16
17
18
19
20
21
21
21
22
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
11
Halaman
1. Pengambilan Sampel ................................................................
2. Pengamatan Morofologi ..........................................................
3. Pengujian Iodine........................................................................
3. Analisis Pola Pita Isozim .........................................................
D. Analisis Data ....................................................................................
1. Data Morofologi .......................................................................
2. Data Pola Pita Isozim ...............................................................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perbandingan Hasil Pengukuran Morfologi Tanaman Oryza
sativa L Sehat dan Terinfeksi Virus Tungro. ..................................
B. Pengujian Iodine Sebagai Deteksi Tanaman Padi Terinfeksi Virus
Tungro. ..............................................................................................
C. Profil Pola Pita Isozim Oryza sativa L. Sehat dan Terinfeksi Virus
Tungro ...............................................................................................
1. Isozim Peroksidase Tanaman padi Terinfeksi Tungro
Dibandingkan Dengan Sehat ....................................................
2. Isozim Esterase Tanaman Padi Terinfeksi Tungro
Dibandingkan Dengan Sehat ....................................................
3. Isozim Acide Phosphatase Tanaman Padi Terinfeksi Tungro
Dibandingan Dengan Sehat ......................................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................
B. Saran .................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
22
22
23
23
26
26
26
28
39
40
42
46
50
56
57
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
12
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Rangkuman umur dan tinggi eberapa varietas padi yang di tanam di
Eks-Karesidenan Surakarta ...................................................................
9
Tabel 2 Beberapa varietas tanaman padi (Oryza sativa L.) dan Ekspresi
gen yang dapat bertahan terhadap infeksi virus Tungro .......................
14
Tabel 3 Perbandingan morfologi rumpun tanaman padi yang sehat dengan
tanaman padi yang terinfeksi virus tungo ..............................................
30
Tabel 4 Perbandingan morfologi daun tanaman padi sehat dan terinfeksi
tungro di kabupaten Sragen, Sukoharjo dan Klaten. .............................
33
Tabel 5 Perbandingan hasil pengukuran morfologi biji tanaman padi sehat
dan terinfeksi virus tungro populasi di tiga kabupaten (Sragen,
Sukoharjo dan Klaten). ............................................................................
commit to user
35
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Morfologi tanaman padi (Oryza sativa L.).......................................
6
Gambar 2.a . Struktur luar morfologi biji tanaman padi (Oryza sativa L.) .........
7
Gambar 2.b. Struktur dalam morfologi biji tanaman padi (Oryza sativa L.) .....
7
Gambar 3.a. Lahan pertanian padi terinfeksi RTSV dan RTBV .........................
12
Gambar 1
Gambar 3.b. Lahan pertanian endemik rice tungro spherical virus (RTSV)
dan rice tungro bacilliform virus (RTBV) ......................................
13
Gambar 4 Skema Kerangka Pemikiran ...............................................................
16
Gambar 5 Peta lokasi pengambilan sampel tanaman padi terinfeksi virus
tungro ...................................................................................................
18
Gambar 6 Lahan yang terinfeksi virus tungo di kabupaten Sragen
,Sukoharjo, Klaten secara berurutan ..................................................
29
Gambar 7 Perbandingan rumpun tanaman sehat dan tanaman terinfeksi virus
tungo di Masaran, Sragen; Karang Dowo, Kabupaten Sukoharjo dan
Delanggu, Klaten. ...............................................................................
29
Gambar 8 Perbandingan panjang dan diameter daun tanaman padi a) sehat;
b) terinfeksi tungro..............................................................................
33
Gambar 9.Daun tanaman yang padi sehat dan daun tanaman padi terinfeksi
virus tungro sebelum (a) dan setelah (b) uji iodium .........................
40
Gambar 10.Zimogram Peroksidase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten....................
43
Gambar 11.Zimogram Esterase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten....................
48
Gambar 12.Zimogram Acide Phosphatase Oryza sativa L. sehat dan
terinfeksi tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten...
51
Gambar 13.a.Gambar Peroksidase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten. ................................
commit to user
55
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
14
Halaman
Gambar 13.b. Gambar Esterase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten. ................................
55
Gambar 13.c. Gambar Acide Phosphatase Oryza sativa L. sehat dan
terinfeksi tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten.................
commit to user
55
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
15
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.Daun tanaman padi yang sehat dan yang terinfeksi virus
direndam dengan menggunakan alkhohol 96% selama 24 jam. ......
Halaman
63
Lampiran 2. Daun tanaman padi yang sehat dan yang terinfeksi virus
di rendam dengan menggunakan iodine 0,01 N selama 10 menit. ..
63
Lampiran 3. Hasil perendaman daun sehat dan sakit dengan menggunakan
Iodine 0,01 N selama 10 menit. .........................................................
63
Lampiran 4. Perbandingan morfologi biji tanaman padi kabupaten 1) Sragen, 2)
Sukoharjo dan Klaten. .......................................................................
64
Lampiran 5. Pengukuran morfologi biji tanaman padi dengan menggunakan ..
jangka sorong.. ..................................................................................
64
Lampiran 6. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
Mengukur berat basah biji padi sehat dan sakit. ...............................
65
Lampiran 7. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh data berat kering biji terinfeksi tungro dan sehat ........
65
Lampiran 8. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh berat basah brangkasan antara tanaman tungro dan
sehat .....................................................................................................
66
Lampiran 9. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh data berat kering brangasan terinfeksi tungro dan
Lampiran
sehat .....................................................................................................
66
Riwayat hidup penulis........................................................................
67
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
16
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan
Kepanjangan
AAG
Asam Asetat Glacial
APS
Ammonium Persulfat
BM
Berat Molekul
BBrMD
Banana Bract Mosaic Disease
BBrMV
Banana Bract Mosaic Virus
Dkk
Dan kawan-kawan
DNA
Deoxyribonucleic Acid
H2 SO4
Asam Klorida
kDa
Kilo Dalton
NaH2PO4
Natrium dihidrogen-fosfat
Na2 HPO4
Dinatrium hydrogen-fosfat
m dpl
Meter di atas permukaan laut
MST
Minggu Setelah Tanam
pH
power of Hydrogen
Rf
Relatif ferguson
Rm
Relative mobility
rpm
Revolutions per Minutes
RTSV
Rice Tungro Spherical Virus
RTBV
Rice Tungro Bacilliform Virus
TEMED
N’N’N’N’ tetramethyl-ethilenediamine
commit to user
digilib.uns.ac.id
STUDI MORFOLOGI DAN POLA PITA ISOZIM PADA Oryza sativa L.
TERINFEKSI VIRUS TUNGRO DI TIGA KABUPATEN
EKS-KARESIDENAN SURAKARTA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh Gelar Sarjana Sains
Oleh :
Arif Ardwiantoro
NIM. M 0409009
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
1
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya
sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah di tulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka
gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan /atau dicabut.
Surakarta, September 2013
Arif Ardwiantoro
NIM. M0409009
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4
Studi Morfologi dan Pola Pita Isozim Pada Oryza sativa L. Terinfeksi Virus
Tungro di Tiga Kabupaten Eks-KaresidenanSurakarta
ARIF ARDWIANTORO
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Virus tungro merupakan salah satu penyakit penting tanaman padi yang di
sebabkan oleh infeksi ganda RTBV (rice tungro bacilliform virus) and RTSV (rice
tungro spherical virus), yang disebarkan oleh wereng hijau (Nephotettix virescens
Distant.). Interaksi antara inang dan vektor virus masih sulit untuk dipahami.
Penelitian ini bertujuan untuk: (i) mengetahui perbedaan karakter morfologi tanaman
padi yang terinfeksi virus tungro dengan tanaman padi sehat. (ii) mengetahui karakter
pola pita isozim tanaman padi yang terinfeksi virus tungro dengan tanaman padi
sehat. Tanaman padi terinfeksi virus tungro dibuktikan dengan uji iodine. Pola pita
isozim tanaman padi di identifikasi menggunakan metode elektroforesis dengan
PAGE. Sampel daun di ekstraks menggunakan buffer ekstraksi pH 8,4 dan
pewarnaan pita isozim menggunakan tiga (3) enzim, yaitu : Peroksidase, esterase dan
acid phosphatase. Data di analisis secara deskriptif berdasarkan nilai migrasi pita
(Rf). Hasil penelitian menunjukan persentase pengerdilan habitus rumpun dan jumlah
anakan di dalam satu rumpun tanaman padi terinfeksi virus tungro 31,89% dan
42,3%. Persentase penyusutan panjang dan lebar daun tanaman padi terinfeksi virus
tungro 26,88% dan 43,88%. Persentase penyusutan panjang , lebar dan berat biji
tanaman padi yang terinfeksi virus tungro sebesar 13%, 35,3% dan 49,32%.
Perbedaan pola pita isozim secara jelas ditemukan di antara tanaman padi sehat dan
terinfeksi virus tungro. Umumnya, pola pita isozim pada tanaman padi yang
terinfeksi tungro lebih tebal dari pada tanaman padi sehat. Pita isozim dengan
kuantitas lebih tinggi yang terekspresikan kemungkinan dipengaruhi oleh aktivitas
protein dari kelompok β-galaktosidase dan bovine serum albumin. Kedua protein
tersebut di duga mampu menginisiasi peningkatan produksi enzim sebagai respon
adanya infeksi virus tungro pada inang tanaman padi. Secara kualitatif, terdapat
perbedaan yang sangat signifikan ekspresi isozim pada daun tanaman padi yang
terinfeksi virus tungro teramati lebih tebal.
Kata Kunci : Oryza sativa L., Nephotettix virescens Distant., tungro, Isozim, Esterase,
Peroksidase, Acid Phosphatase.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5
Studies on Morphology and Isozyme Banding Pattern of Tungro Diseased Rice
at Three Regencies in Surakarta
Arif Ardwiantoro
Departement of Biology, Faculty of Matematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Tungro is one of the most important desease of rice plants caused by double
infection of RTBV (rice tungro bacilliform virus) and RTSV (rice tungro spherical
virus). Those viruses were transmitted by green leafhopper (Nephotettix virescens
Distant.), While interaction among host, virus and vector was still quite difficult to
understand. The aims of the study were: to examine the differences characters
between the infected and healthy plants of morphologycal rice plants infected tungro
virus and the healthy and to look at the characters of isozyme banding patterns of rice
plants infected tungro virus as well as the healthy one. Rice infected plants were
confirmed by iodine test, followed by PAGE in order to look at the Isozyme band
pattern. For extracting the leaf, extraction buffer pH 8.4 was used, and for staining the
isozyme three enzymes, namely peroxidase, esterase and acid phosphatase was used
and the resulfed data were analyzed descriptively based on the score of the migration
of the bands (Rf). The results showed that the percentage of stunting plants and the
number of seedlings in clumps of rice plant infected with tungro virus were 31,89%
and 42,3%. The percentages length and width of leaves from rice plants infected with
tungro virus were 26,88% and 43,88%. The percentages length, width and weight of
seed from rice plant infected with tungro virus were 13%; 35,3% and 49,32%. Clear
differences of the isozyme banding pattern was found in the healthy plant and the
infected one. In General, the entire band in the infected plant was much thicker
compare to infected leaves. Higher quantity espression of isozyme bands was
suggested influenced by the protein activity from the group of β-galactosidase and
bovine serum albumin. Both of the proteins is thought to be able to initiate an
increase in the production of enzymes in response to virus infection on host plants of
rice tungro. Qualitatively, there was a very significant difference of the isozyme
expression in the leaves of rice plants infected with tungro virus which observed
thicker.
Keywords: Oryza sativa L., Nephotettix virescens Distant., tungro, Isozyme, Esterase,
Peroxidase, Acid Phosphatase.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6
MOTTO
Kerjakanlah segala sesuatu dengan sabar, ikhlas dan senantiasa tawakal pada-Nya,
Insya Allah segala kesulitan akan teratasi dan menghasilkan suatu pencapaian yang
memuaskan.
Kegagalan sejatinya merupakan sebuah tantangan yang tidak untuk dihindari yang
senantiasa menghampiri ketika mencapai puncak kesuksesan
“Be yourself, do the best.”
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan
(Q.S. Al-Insyirah: 6).”
“Belajar adalah sama dengan mendayung melawan arus: Ketika anda berhenti
mendayung, anda mulai bergerak mundur”
(Anonymous).
“If you fail to prepare, you prepare to fail”
(Benjamin Franklin).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk:
Kedua orang tua ku tercinta, karena berkat didikan tangantanganmulah ananda bisa jadi seperti ini.
Kakak dan adik ku tersayang,
terimakasih atas segala dukungan selama ini.
Rekan-rekan seperjuangan di Biologi,
khususnya Angkatan 2009.
Almamater-ku tercinta,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat-Nya berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi dengan judul “Studi Morfologi dan Pola Pita Isozim pada Oryza
sativa L. Terinfeksi Virus Tungro di Tiga Kabupaten Eks-Karesidenan Surakarta”.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari masukan dan dukungan
berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat kepada penulis. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
Dr. Agung Budiharjo, M.Si., Selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah
memberikan izin dan dukungan moral selama penelitian saya berlangsung.
Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan dana untuk penyelesaian penelitian saya yang merupakan bagian proyek
penelitian payung beliau, serta saran, bimbingan dan kesabarannya dari pengambilan
sampel, penelitian di laboratorium, hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini.
Ir. Supyani, M.P., M.Agr., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan saran, bimbingan dan petunjuknya dalam pengambilan sampel,
penelitian dilaboratorium, hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini.
Ari Pitoyo, S.Si., M.Sc., selaku Dosen Penelaah I yang telah memberikan saran
dan bimbingannya hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan.
Tjahjadi Purwoko, M.Si., selaku Dosen Penelaah II yang telah memberikan saran
dan bimbingannya hingga terselesaikan penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan.
Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku Kepala Laboratorium Jurusan Biologi
FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian
beserta sarana dan prasarana selama penelitian.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9
Dosen-Dosen Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan
dorongan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Staf administrasi Jurusan Biologi serta Laboran (Atik Dwiningsih, Adenan
Suryani, Nina Astreani) yang telah membantu kelancaran penelitian ini.
Fahrida Putri S.Pd, Liss Dyah Dewi Arini S.Si dan Intan S.B. yang dengan setia
membantu dan memberikan dukungan kepada penulis baik dari pengambilan sampel,
penelitian dilaboratorium selama lebih dari 3 bulan, hingga terselesainya penulisan
skripsi ini.
Teman-teman Biologi khususnya angkatan 2009 yang telah memberikan
motivasi dan dukungan kepada penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa melakukan penelitian hingga penyusunan
skripsi masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
adanya masukan yang bersifat membangun, semogga skripsi ini dapat bermanfaat.
Surakarta, September 2013
Penulis
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................................
HALAMAN PERSETUJUAN ..............................................................................
HALAMAN PERNYATAAN ...............................................................................
ABSTRAK ..............................................................................................................
MOTTO...................................................................................................................
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................
KATA PENGANTAR............................................................................................
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
DAFTAR TABEL ..................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................................
DAFTAR SINGKATAN ......................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................
B. Rumusan Masalah ............................................................................
C. Tujuan Penelitian ..............................................................................
D. Manfaat Penelitian............................................................................
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Umum Tentang Tanaman Padi ............................................
1. Sinonim dan Taksonomi ..........................................................
2 Morfologi Tanaman Padi .........................................................
3. Jenis-Jenis Tanaman Padi ........................................................
4. Habitat Tanaman Padi...............................................................
5. Syarat TumbuhTanaman Padi ..................................................
B. Penyakit Virus pada Tanaman Padi ................................................
1. Infeksi Virus pada Tanaman Padi ...........................................
2. Virus Tungro Padi .....................................................................
C. Elektroforesis ..................................................................................
D. Isozim ..............................................................................................
1. Esterase (EST) ..........................................................................
2. Peroksidase (PER).....................................................................
3. Acid Phosphatase (ACP) .........................................................
D. Kerangka Pemikiran ........................................................................
E. Hipotesis Penelitian .........................................................................
BAB III METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................
B. Alat dan Bahan ................................................................................
1. Bahan dan Alat untuk Analisa Morofologi ............................
2. Bahan dan Alat untuk Analisa Pola Pita Isozim ....................
C. Cara Kerja ........................................................................................
commit to user
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xiii
xv
xvi
1
3
4
4
5
5
5
8
9
10
11
11
11
14
15
15
16
17
18
19
20
21
21
21
22
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
11
Halaman
1. Pengambilan Sampel ................................................................
2. Pengamatan Morofologi ..........................................................
3. Pengujian Iodine........................................................................
3. Analisis Pola Pita Isozim .........................................................
D. Analisis Data ....................................................................................
1. Data Morofologi .......................................................................
2. Data Pola Pita Isozim ...............................................................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perbandingan Hasil Pengukuran Morfologi Tanaman Oryza
sativa L Sehat dan Terinfeksi Virus Tungro. ..................................
B. Pengujian Iodine Sebagai Deteksi Tanaman Padi Terinfeksi Virus
Tungro. ..............................................................................................
C. Profil Pola Pita Isozim Oryza sativa L. Sehat dan Terinfeksi Virus
Tungro ...............................................................................................
1. Isozim Peroksidase Tanaman padi Terinfeksi Tungro
Dibandingkan Dengan Sehat ....................................................
2. Isozim Esterase Tanaman Padi Terinfeksi Tungro
Dibandingkan Dengan Sehat ....................................................
3. Isozim Acide Phosphatase Tanaman Padi Terinfeksi Tungro
Dibandingan Dengan Sehat ......................................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................
B. Saran .................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
22
22
23
23
26
26
26
28
39
40
42
46
50
56
57
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
12
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Rangkuman umur dan tinggi eberapa varietas padi yang di tanam di
Eks-Karesidenan Surakarta ...................................................................
9
Tabel 2 Beberapa varietas tanaman padi (Oryza sativa L.) dan Ekspresi
gen yang dapat bertahan terhadap infeksi virus Tungro .......................
14
Tabel 3 Perbandingan morfologi rumpun tanaman padi yang sehat dengan
tanaman padi yang terinfeksi virus tungo ..............................................
30
Tabel 4 Perbandingan morfologi daun tanaman padi sehat dan terinfeksi
tungro di kabupaten Sragen, Sukoharjo dan Klaten. .............................
33
Tabel 5 Perbandingan hasil pengukuran morfologi biji tanaman padi sehat
dan terinfeksi virus tungro populasi di tiga kabupaten (Sragen,
Sukoharjo dan Klaten). ............................................................................
commit to user
35
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Morfologi tanaman padi (Oryza sativa L.).......................................
6
Gambar 2.a . Struktur luar morfologi biji tanaman padi (Oryza sativa L.) .........
7
Gambar 2.b. Struktur dalam morfologi biji tanaman padi (Oryza sativa L.) .....
7
Gambar 3.a. Lahan pertanian padi terinfeksi RTSV dan RTBV .........................
12
Gambar 1
Gambar 3.b. Lahan pertanian endemik rice tungro spherical virus (RTSV)
dan rice tungro bacilliform virus (RTBV) ......................................
13
Gambar 4 Skema Kerangka Pemikiran ...............................................................
16
Gambar 5 Peta lokasi pengambilan sampel tanaman padi terinfeksi virus
tungro ...................................................................................................
18
Gambar 6 Lahan yang terinfeksi virus tungo di kabupaten Sragen
,Sukoharjo, Klaten secara berurutan ..................................................
29
Gambar 7 Perbandingan rumpun tanaman sehat dan tanaman terinfeksi virus
tungo di Masaran, Sragen; Karang Dowo, Kabupaten Sukoharjo dan
Delanggu, Klaten. ...............................................................................
29
Gambar 8 Perbandingan panjang dan diameter daun tanaman padi a) sehat;
b) terinfeksi tungro..............................................................................
33
Gambar 9.Daun tanaman yang padi sehat dan daun tanaman padi terinfeksi
virus tungro sebelum (a) dan setelah (b) uji iodium .........................
40
Gambar 10.Zimogram Peroksidase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten....................
43
Gambar 11.Zimogram Esterase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten....................
48
Gambar 12.Zimogram Acide Phosphatase Oryza sativa L. sehat dan
terinfeksi tungro populasi a) Sragen, b) Sukoharjo dan c) Klaten...
51
Gambar 13.a.Gambar Peroksidase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten. ................................
commit to user
55
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
14
Halaman
Gambar 13.b. Gambar Esterase Oryza sativa L. sehat dan terinfeksi
tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten. ................................
55
Gambar 13.c. Gambar Acide Phosphatase Oryza sativa L. sehat dan
terinfeksi tungro populasi Sragen, sukoharjo dan Klaten.................
commit to user
55
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
15
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.Daun tanaman padi yang sehat dan yang terinfeksi virus
direndam dengan menggunakan alkhohol 96% selama 24 jam. ......
Halaman
63
Lampiran 2. Daun tanaman padi yang sehat dan yang terinfeksi virus
di rendam dengan menggunakan iodine 0,01 N selama 10 menit. ..
63
Lampiran 3. Hasil perendaman daun sehat dan sakit dengan menggunakan
Iodine 0,01 N selama 10 menit. .........................................................
63
Lampiran 4. Perbandingan morfologi biji tanaman padi kabupaten 1) Sragen, 2)
Sukoharjo dan Klaten. .......................................................................
64
Lampiran 5. Pengukuran morfologi biji tanaman padi dengan menggunakan ..
jangka sorong.. ..................................................................................
64
Lampiran 6. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
Mengukur berat basah biji padi sehat dan sakit. ...............................
65
Lampiran 7. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh data berat kering biji terinfeksi tungro dan sehat ........
65
Lampiran 8. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh berat basah brangkasan antara tanaman tungro dan
sehat .....................................................................................................
66
Lampiran 9. Penimbangan dengan menggunakan timbangan analitik untuk
memperoleh data berat kering brangasan terinfeksi tungro dan
Lampiran
sehat .....................................................................................................
66
Riwayat hidup penulis........................................................................
67
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
16
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan
Kepanjangan
AAG
Asam Asetat Glacial
APS
Ammonium Persulfat
BM
Berat Molekul
BBrMD
Banana Bract Mosaic Disease
BBrMV
Banana Bract Mosaic Virus
Dkk
Dan kawan-kawan
DNA
Deoxyribonucleic Acid
H2 SO4
Asam Klorida
kDa
Kilo Dalton
NaH2PO4
Natrium dihidrogen-fosfat
Na2 HPO4
Dinatrium hydrogen-fosfat
m dpl
Meter di atas permukaan laut
MST
Minggu Setelah Tanam
pH
power of Hydrogen
Rf
Relatif ferguson
Rm
Relative mobility
rpm
Revolutions per Minutes
RTSV
Rice Tungro Spherical Virus
RTBV
Rice Tungro Bacilliform Virus
TEMED
N’N’N’N’ tetramethyl-ethilenediamine
commit to user