Foto sampulCabai varietas Prima Agrihorti
Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian diterbitkan enam kali dalam setahun oleh Badan Penelitiandan Pengembangan Pertanian. Pengarah: Muhammad Syakir; Tim Penyunting: Retno Sri Hartati Mulyandari,Istriningsih, Nuning Nugrahani, Sri Hartati, Sofjan Iskandar, Syahyuti, Sri Utami, Tri Puji Priyatno, Miskiyah,Wiwik Hartatik, Achmad Subaidi; Penyunting Pelaksana: Morina Pasaribu, Siti Leicha Firgiani, Ujang SahaliTandaTerbit: No. 635/SK/DITJEN PPG/STT/1979; Alamat Penyunting: Balai Pengelola Alih Teknologi Pertanian,Jalan Salak No. 22, Bogor 16151, Telepon: (0251) 8382567, 8382563, Faksimile: (0251) 8382567, 8382563,E-mail: [email protected]. Selain dalam bentuk tercetak, Warta tersedia dalam bentuk elektronis yangdapat diakses secara on-line pada http://www.bpatp.litbang.pertanian.go.id
Redaksi menerima artikel tentang hasil penelitian serta tinjauan, opini, ataupun gagasan berdasarkan hasilpenelitian terdahulu dalam bidang teknik, rekayasa, sosial ekonomi, dan jasa serta berita-berita aktual tentangkegiatan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Artikel disajikan dalam bentuk ilmiah populer.Jumlah halaman naskah maksimum 6 halaman ketik dua spasi.
Prospek Pengembangan Tanaman14Bunga Sedap Malam di Lahan RawaLebak
Menikmati Selai Buah Lembaran16
Pirit di Lahan Rawa17
13Kultur Jaringan Pisang Ayam
Daftar Isi -.^
Membumikan Teknologi di Kawasan1Bawang Merah dan Cabai
Mesin Panen Jagung Tipe Kombinasi 3Solusi Jitu Peningkatan Usaha Tani
Antisipasi Serangan Hawar Daun Bakteri 5dengan Varietas Tahan dan TeknikPengendalian yang Kompatibel
Rumpun Domba Komposit sebagai7Terobosan Memperbaiki Domba Lokaldi Peternakan Rakyat (Perdesaan)
Perakitan Draft Genom Aren {Arenga 10pinnata Wurmb Merr.)
ISSN 0216-4427WartaPenelitian dan Pengembangan PertanianVolume 39 No. 1,2017
Pengantar Redaksi
Warta Litbang kali ini merupakan edisi pertama yangditerbitkan setelah penyerahan pengelolaan wartakepada Balai Pengelola Alih Teknologi Pertanian padaawal tahun 2017. Warta ini menyajikan informasi terkaitpencapaian efisiensi daiam optimalisasi usaha tani.Membumikan teknologi di kawasan komoditas bawangdan cabai yang bersinergi dengan berbagai stakeholder,menjadi salah satu bentuk diseminasi yang efektifdalam penyebarluasan teknologi Balitbangtan. Berbagaiteknologi dari hulu ke hilir yang dihasilkan Balitbangtanjuga dapat menjadi pilihan, seperti varietas padi tahanHawar Daun Bakteri yang disertai teknik pengendalianhama yang kompatibel, perbaikan performa dombalokal dengan rumpun domba komposit, penggunaanmesin panen jagung, serta olahan mangga menjadi selailembaran ya'ng praktis dibandingkan selai umumnya.Demikian pula strategi pemanfaatan lahan ra-wa dengan teknik pengelolaan pirit dapat menjadisolusi dalam memaksimalkan penggunaan sumberdaya pengelolaan padi sawah. Terbukti pula bahwalahan rawa lebak dapat menjadi media yangbaik untuk pertumbuhan bunga sedap malam.Balitbangtan juga menaruh perhatian terhadapkekayaan plasma nutfah seperti pemanfaatan databasegenom aren dapat membantu seleksi plasma nutfahuntuk pemuliaan aren dan juga teknik kultur jaringanuntuk perbanyakan tanaman pisang ayam. Keduateknologi tersebut tidak hanya untuk menyelamatkanplasma nutfah namun juga meningkatkan potensinya.
Redaksi
Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian10
banyak dimanfaatkan potensinya
karena 60% populasi pohon aren
dunia ada di Indonesia. Melalui
berbagai penelitian modern, potensi
pemanfaatan produk dari aren ini
untuk industri mulai dipelajari dandiketahui. Selain sebagai penghasil
gula, nira dapat dikonversi sebagai
bahan bakar nabati serta alternatif
energi terbarukan. Saat ini, luas areal
aren di Indonesia mencapai 60.482
hektar, dimana jumlah tanaman yang
produktif antara 100-150 pohon per
hektar dengan perkiraan produksi
nira rata-rata 20 liter/pohon/hari.
Dengan demikian potensi produksi
nira aren Indonesia akan mencapai
sekitar 120.964.000-181.446.000
liter per hari, dan apabila dikonversi
menjadi bioetanol akan mencapai
12.096.400-18.144.600 liter per hari
atau 4.354.704.000-6.532.056.000
liter per tahun. Jika luasan tanaman
aren Indonesia dapat mencapai
luasan tanaman kelapa sawit, itu
potensi yang sangat besar dan
dahsyat bagi Indonesia untukmenjadi lumbung energi baru danterbarukan di dunia.
ekspresi gen, protein, metabolit dan
fenotipe suatu organisme/sel.
Beragam jenis tanaman aren
dapat ditemukan di berbagai wilayahdi Indonesia mulai Sabang hinggaMerauke. Habitat aren yang juga
dapat dijumpai di pantai barat India,Cina bagian selatan dan Kepulauan
Guam, serta Filipina, Malaysia,
Laos, Kamboja, Vietnam, Myanmar,
Srilanka, dan Thailand, diduga asal
penyebaran dari Indonesia. Aren
termasuk dalam famili Arecaceae
yang beranggotakan palma penting
lain seperti kelapa (Cocos nucifera),
kelapa sawit (Elaeis guineensis)dan kurma {Phoenix dactylifera).Dibandingkan dengan ketiga jenispalma tersebut, aren termasuk
palma underutilized dan belum
Penelitian perakitan draft genomaren oleh tim peneliti dari
Balitbangtan dan Institut PertanianBogor (IPB) telah menghasilkandata sekuen genom tanaman aren
yang pertama kali dipublikasikan didunia. Suatu database cetak biru
yang memberikan gambaran secara
komprehensif sistem biologi aren,
struktur kromosomnya, dan bagai-
mana gen-gen saling bersinergi
melaksanakan peranannya
dalam suatu sistem kehidupan
yang sangat komplek. Bahkan
sekuen-sekuen DNA regulatornya,
seperti promoter, enhancer, intron,
elemen berulang, dan 'junk DNA'
lainnya, berhasil diidentifikasi untukdipelajari fungsinya secara lebih utuhketerkaitannya dengan informasi
Aren merupakan tanaman asli Indonesia yang menyimpan potensi sangat
besar. Lebih dikenal sebagai penghasil gula, namun manfaatnya dapatdikonversi menjadi bahan bakar nabati. Pemanfaatan database genom
rujukan aren berupa set marka molekuler dapat membantu seleksi plasma
nutfah untuk kegiatan pemuliaan aren. Pemuliaan aren sangat diperlukan
untuk menghasilkan sifat yang unggul seperti genjah, produksi dan kualitasnira yang tinggi, dan tahan hama penyakit.
Perakitan Draft Genom Aren(Arenga pinnata Wurmb Merr.)
meningkatkan domba lokal,
khususnya untuk memperbaiki
performa bobot badan dewasa
yang lebih besar yang mampudipersiapkan untuk kebutuhan
"ekspor dalam waktu jangka
panjang.
Dwi Priyanto
Balai Penelitian Ternak,
Jl. Banjarwaru, Ciawi, Kotak Pos 221
Bogor16002
Tel : (0251)8240752;
Fax; (0251)8240754
E-mail; [email protected].
gold; [email protected]
adalah tipe kecil, tetapi tahanterhadap penyakit cacing.
Rekomendasi pengembangan
domba KS adalah pada polamanajemen pemeliharaan
digembalakan.
4. Strategi pengembangan di pe-
ternakan rakyat dalam memper-
baiki domba lokal yang kecil,ditempuh dengan pengembangan domba jantan komposit
sebagai "Pemacek" induk domba
lokal di peternakan rakyat melalui
persilangan. Penggunaan
domba komposit akan mampu
terjadi kematian anak akibatkurangnya produksi susu terkait
jumlah pakan.
2.Domba BC relatif tahan dan
mampu beradaptasi terhadap
menajemen budi daya yang
kurang bagus, sehingga dapat
dikembangkan pada kondisikualitas pakan sedang sampai
kurang.
3.Domba KS memiliki polapertumbuhan dan penampilan
bdbot badan relatif rendah,
karena domba Sumatera sendiri
11Volume 39 Nomor 1, 2017
multipleks. Total bacaan genom AGK
dari pustaka PE mencapai hampir429 giga basa (Gb) dengan nilai Q30(rasio bacaan genom berdasarkan
kualitas Phred menunjukkan skor di
atas 30) di atas 72%. Sedangkanhasil bacaan genom AGK dari
pustaka MP mencapai rata-rata 14,4
Gb dengan nilai Q30 di atas 70%.Dari pustaka MP juga terindentifikasirasio guanine:sitosin (%GC) yanghampir sama untuk semua aksesi
AGK yang disekuensing (Tabel 1).Perakitan awal genom aren
secara de novo menggunakan
program minia dan data sekuen
dari pustaka PE untuk aksesi aren
286,3471,467,573
1752.612 MB979.669 MB
(44.102% celah)15,011/29.769 KB168,827/1.352 KB68,194/4.134 KB
785545/309894.591 KB
35.45 KB6674
31.82%81.72%95.13%
Metassembler
540,9202,085,288
2176.699 MB1109.113 MB
(49.046% celah)23,438/20.577 KB226,293/1.09 KB
171,823/1.069 KB1169256/182909.935 KB30.761 KB
671025.83%69.52%90.66%
Jumlah scaffoldJumlah contigPanjang total scaffoldPanjang total contig
Nilai L/N50 scaffoldNilai L/N50 contigNilai L/N90 scaffoldNilai L/N90 contigScaffold terpanjangContig terpanjangJumlah scaffold > 50 KB% genom dari scaffold > 50 KB% genom dari scaffold > 10 KB% genom dari scaffold > 1 KB
SOAPdenovoMetriks
Tabel 3. Data ukuran hasil perakitan genom aren AGK menggunakan programSOAP de novo.
7.0014.10
100.000.000.000.000.000.000.001.100.901.703.207.10
85.90
% Basa
82670753165980790
117555244700000
5123191283439011082115203178393792409083310037
1009571657
Total Basa
2630387323
1034496200000
45207425115943
1573061020
10257639
Total Contigs
Kumulatif>2kbKumulatif>1kbKumulatif> = 100 kb50-100 kb40-50 kb30-40 kb20-30 kb10-20 kb5-10 kb4-5 kb3-4 kb2-3 kb1-2 kb<1 kb
Ukuran Contig
Tabel 2. Distribusi ukuran contig genom aren AGK hasil perakitan secara de novomenggunakan program minia.
"Data sekuen dianalisis dengan program Adapter Removal dan seqtk; pb = pasangbasa.
99.699197.142399.599.592499.6759
(Pb)bacaan
Rata-rata panjang
10,380,804,79240,301,607,037
7,445,027,3027,407,179,596 .6,084,502,217
(pb*)bacaan
Total basa
77.30885.67072.85374.460
' 76.356
% Q30
39.21540.09338.92538.718
39.067""
%GC
AGK_5AGK 4AGK_3AGK 2AGK_1
ID
Tabel 1. Hasil penapisan data pembacaan sekuen genom AGK dari pustaka MPsetelah pembuangan sekuen adapter dan basa berkualitas rendah*.
Oleh karena itu, upaya pe-
ngembangan potensi aren menjadi
komoditas unggulan mendukung
program bioenergi nasional perlu
secepatnya dilakukan. Sifat unggul
aren yang perlu dikembangkan
ke depan adalah aren berumur
genjah, produksi niratinggi, kualitas
nira yang baik untuk produksi guladan bioethanol, serta tahan hama
penyakit utama. Untuk mendukung
program pemuliaan tanaman asli
Indonesia tersebut, telah dilakukan
de novo sekuensing whole genome
aren melalui proyek kemitraan.
Penelitian dan Pengembangan
Pertanian Strategis (KKP3S) denganleader Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan
Sumber Daya Genetik Pertanian
(BB Biogen). Kegiatan ini telahdilakukan sejak tahun 2015 denganmenggunakan populasi aren Aren
Genjah Kutim (AGK) dari KalimantanTimur. Total genom disekuen dengan
lima jenis pustaka genom, yaitu satu
pustaka dengan jenis paired-end
(PE), dan empat pustaka berjenisMate-Pair (MP) dengan panjangfragmen 2kb, 5kb, 8kb, dan 10 kbyang dibaca pada satu kanal secara
Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian12
pertanian.go.id. Berdasarkan
hasil verifikasi 130 pasang primerSSR yang disintesis, terseleksisejumlah marka yang menunjukkan
polimorfisme pada aren genjahKutim dan aren dalam Toumuung
dengan teknik polyacrylamide gelelectrophoresis (PAGE) denaturasidan non-denaturasi. Temuan yang
sangat menarik dari pemanfaatan
database genom rujukan aren ini
adalah sebuah set marka yang
mampu mengidentifikasi individuaren genjah Kutim, aren dalam
Toumung, dan aren sedang Bengkulu
dengan presisi sekitar 80-90%. Set
marka molekuler tersebut dapat
dimanfaatkan untuk evaluasi plasma
nutfah dan membantu seleksi dalam
program pemuliaan aren di Indonesia
ke depan.
Habib Rijzaani1, Puji Lestari1, IsmailMaskromo2, Surdarsono3, dan Tri PujiPriyatno11Balai Besar Penelitian danPengembangan Bioteknologi danSumerdaya Genetik PertanianJl. Tentara Pelajar No. 3A Bogor 16111Telepon : (0251) 8337975, 8339793Faksimile : (0251)8338820E-mail :
bb_biogen@litbang. pertanian.go. id
2Balai Penelitian Tanaman PalmaJalan Raya Mapengat, Kotak Pos 1004,Manado 95001, Sulawesi Utara
3Departemen Agronomi dan Hortikultura,Fakultas Pertanian, Institut PertanianBogor, Jl. Raya Darmaga, Kampus IPBDarmaga, Bogor 16680
sebesar 29,769 kb dibandingkanN50 dari SOAPdenovo yang hanyamencapai 20,577 kb. Artinya,
rakitan genom dengan mengguna
kan Metassembler tidak terfrag-
mentasi sebagaimana ditunjukkan
oleh penurunan jumlah scaffold
dari 540.920 jika menggunakan
program SOAP denovo menjadi286.347. Tetapi rata-rata scaffold
yang dihasilkan Metassemblerlebih pendek (1.75 Gb) dibandingkan scaffold dari SOAPdenovoyang mencapai 2.18 Gb. Kualitas
scaffold hasil analisis Metassem
bler ini dapat ditetapkan sebagaidraft genome rujukan aren. Sekitar
95% scaffold ini memiliki ukuranlebih dari 1 kb.dan 81,72 % ber-
ukuran di atas 10 kb. Banyaknya
proporsi scaffold dengan ukuran
cukup besar memungkinkan analisis
genom aren lebih lanjut, seperti
analisis kandungan gen dan DNA
regulatornya, promoter, enhancer,
sinteni, dan elemen berulang.
Berdasarkan draf genom rujukan
aren ini telah diidentifikasi sejumlahmarka SSR yang didesain padacontig (395 SSR) maupun scaffold(kurang lebih 1000 SSR). Semuavarian SSR dengan deskripsi gendan primer yang divalidasi menjadikonten database genom aren di
Pusat Genom Komoditas Pertanian
Indonesia (PGKPI) yang dapatdiakses di www.genom.litbang.
AGK_4. Analisis minia berhasil
mengindentifikasi 10,344,962contig aren dengan panjang total1,175,552,447 pb atau sekitar 85%
dari ukuran perkiraan genom aren.
Contig-contig yang berukoran lebih
dari 1 k mencapai lebih dari 10juta sekuen (Tabel 2). Contig yangcukup panjang ini sangat pentinguntuk analisis bioinformatika bagimengindentifikasi kandungan dan
variasi gen. Hasil perakitan awal ini
untuk memastikan bahwa kuantitas
dan kualitas sekuen yang dihasilkan
dari pustaka cukup representative
menggambarkan whole genome
aren.Hasil perakitan sekuen genom
aren awal disempurnakan lagi
dengan analisis program SOAPdenovo dan data sekuen dari
pustaka PE dan MP. Program SOAPdenovo juga menghasilkan rakitan
genom hingga tingkat scaffold.
Untuk menghasilkan set scaffold,
digunakan juga program BESST danOPERA-LG yang dapat merakit contigdari program SOAP denovo menjadidua set scaffold alternatif. Dengan
demikian diperoleh 3 set scaffoldaren AGK yang kemudian dengan
menggunakan program Metas-
sembler dapat dihasilkan scaffoldgabungan. Tabel 3 menunjukkan
secara keseluruhan Metassembler
menghasilkan matrik rakitan scaffold^ang lebih baik dengan nilai N50
Pohon aren dalam Toumung (a), aren sedang Bengkulu (b), dan aren genjah Kutim (c)..