KERAGAMAN GENETIK RUMPUT LAUT (Eucheuma spp.) DARI

Download Report

Transcript KERAGAMAN GENETIK RUMPUT LAUT (Eucheuma spp.) DARI

Slide 1

KOLOKIUM

KERAGAMAN GENETIK RUMPUT LAUT (Eucheuma spp.)
DARI SUKABUMI, JAWA BARAT

DENGAN MENGGUNAKAN METODE RAPD PCR
Oleh :
PUTRI INDAH AYUNINGRUM
230210080024
Dosen Pembimbing :
Dr. Ir. Eddy Afrianto, M.Si. & Yuniar Mulyani, SP., Msi

UNIVERSITAS PADJADJARAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
2012


Slide 2

CONTENT :
LATAR BELAKANG
IDENTIFIKASI MASALAH
TUJUAN PENELITIAN

KEGUNAAN PENELITIAN
PENDEKATAN MASALAH
METODE PENELITIAN
KESIMPULAN & SARAN


Slide 3

LATAR BELAKANG

Pemanfaatan
Rumput Laut

Berbagai jenis rumput laut ekonomis tinggi, telah
berhasil dibudidayakan di perairan Indonesia

Sejak tahun 2010
Indonesia menjadi no 1


Slide 4

Sukabumi merupakan salah satu tempat usaha budidaya
rumput laut yang cukup berhasil di Indonesia
Evaluasi hubungan
genetik dari koleksi
plasma nutfah jenis
Eucheuma spp.
Belum banyak
dilakukan
Eucheuma spp.

salah satu cara dari managemen populasi
menunjang aspek eksplorasi
melalui program pemuliaan dan
pelestarian plasma nutfah Hasil
Kekayaan Laut Indonesia

langkah konservasinya
akan lebih terarah


Slide 5

Identifikasi masalah
sejauhmana
keragaman genetik
Eucheuma spp dapat
terdeteksi dengan
teknik RAPD PCR

Tujuan Penelitian
mendapatkan
keragaman genetik dan
kekerabatan individu
antar spesies melalui
peta sidik jari (fingerprint)
dari Eucheuma spp yang
berasal dari kawasan
budidaya dan liar


Slide 6

diperoleh informasi mengenai
keragaman genetik rumput laut jenis
Eucheuma yang terdapat di budidaya
dan rumput laut Eucheuma endemis di
perairan Sukabumi, Jawa Barat

Kegunaan
Penelitian

diperoleh data molekuler dalam
rangka menambah informasi
database keragaman genetik rumput
laut endemik perairan Sukabumi,
Jawa Barat
koleksi backup data varietas rumput
laut unggul guna perbaikan mutu
genetik rumput laut pada masa yang
akan datang


Slide 7

PENDEKATAN MASALAH

Polimorfisme tingkat DNA

RFLP, RAPD, Mikrosatelit

Isolasi DNA

Pelestarian Plasma Nutfah

RAPD-PCR


Slide 8

RAPD-PCR

PCR-RAPD merupakan salah satu teknik molekuler berupa
penggunaan penanda tertentu untuk mempelajari
keanekaragaman genetika


Slide 9

METODE PENELITIAN
Waktu & Tempat Penelitian

Metode Penelitian

Alat & Bahan

Prosedur Penelitian


Slide 10

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian
dilakukan
selama 3 bulan,
mulai dari bulan
April sampai
dengan Juni
2012.

Sampel Rumput
Laut diambil di
daerah
Sukabumi, Jawa
Barat

Analisis data
dilakukan di
Laboratorium
Bioteknologi
Fakultas
Perikanan dan
Ilmu Kelautan
Universitas
Padjadjaran


Slide 11

Bahan – Bahan Penelitian
No

Nama Bahan

1

(4:1) Ethanol : gliserol

2

Sampel Rumput Laut

3

Aquadest

4

Es curai

5

2-Merkaptoetanol

6

Polyvinylpyrolidone (PVP)

7

Kloroform ; Isoamilalkohol (24:1)

8

Isopropanol

9

Etanol 80%

10

TE 10/1 (1mM Tris HC, 0 ,1mM EDTA, pH 8)

11

Buffer CTAB

12

Agarose

13

Larutan Tris Borat EDTA (TBE)

14

Marker λ cut EcoR I/ Hind III

15

Larutan EtBr

16

Primer RAPD

17

GoTaq green Master Mix (PROMEGA)

18

NFW


Slide 12

Alat – Alat Penelitian
No

Peralatan

Kegunaan

A.

Proses Pengambilan sampel

1

Botol Film

Menyimpan potongan jaringan sampel

2

Gunting

Memotong sampel

3

Pinset

Mengambil sampel

4

Timbangan

Untuk menimbang sampel

B.

Proses Isolasi DNA

1

autoclave

Mensterilkan alat dan bahan

2

Micro tube

Wadah sampel

3

Rak micro tube

Tempat dudukan micro tube

4

Penggerus

Penghancuran jaringan target sampel

5

sentrifugasi

Pemisahan larutan dengan supernatan

6

Water bath

Inkubasi saat ekstraksi DNA

7

Mikropipet dan Micro Tips

Meneteskan pelarut

8

vortex-mixer

Menghomogenkan Larutan

9

Kulkas

Menyimpan Larutan Kit untuk Ekstraksi

10

timer

Untuk mengingatkan lamanya tahap pengerjaan


Slide 13

Alat – Alat Penelitian
No
C.
1
2
3

Peralatan

4
5

Elektroforesis
Timbangan Analitik
Gelas Ukur
Cetakan Agar Elektroforesis
(agarose)
Hot Plate Magnetic Stirrer
Alat Elekroforesis

D.
1
2
3
4
5

Proses Analisis Hasil Elektroforesis
Ultraviolet Illuminator
wadah gelap dan tertutup
Sendok pipih
Kamera Digital
Komputer

E.
1.

Penyimpanan Isolat DNA
Freezer (<-200 C)

Kegunaan

Menimbang takaran Agarose
Menakar larutan TBE
Mencetak agar agarose dan membuat sumursumur untuk penempatan hasil ekstraksi
Memasak larutan Agarose dengan pelarut TBE
Memisahkan strand dengan dengan bantuan arus
listrik
Memendarkan cahaya
Tempat staining agar dengan larutan EtBr
Untuk memindahkan agar agarose
Untuk memotret hasil elektroforesis
Untuk proses editing dan interpretasi hasil
pemotretan dengan software Adobe Photoshop
Tempat menyimpan hasil isolasi DNA dalam waktu
yang lama


Slide 14

MetodePenelitian

metode survei dengan analisis deskriptif kualitatif. Penelitian
dilakukan dalam beberapa tahap yakni pengambilan sampel,
penelitian di laboratorium dan selanjutnya analisis data.
Sebelum pelaksanaan penelitian ini dilakukan uji pendahuluan
guna menentukan primer yang akan digunakan untuk siklus PCR
dengan jenis sampel rumput laut Eucheuma spp.


Slide 15

Prosedur Penelitian
Sampling

Isolasi DNA

Amplifikasi DNA

Analisis data


Slide 16

Sampling







A, B, C

D

Lokasi (A) : Rumput Laut
Budidaya 1 (Kp Pamipiran) S :
07°04’55,6’’ & E : 106°30’59,9’’
Lokasi (B) : Rumput Laut
Budidaya 2 (Kp Sagorayang) S :
07°05’17,8’’ & E : 106°30’33,2’’
Lokasi (C) : Rumput Laut
Budidaya 3 (Kp Cipeundeuy) S :
07°05’40,2’’ & E : 106°30’20,1’’
Lokasi (D) : Rumput Laut Liar 4
(Kp Pamipiran) S : 07°04’59,2’’ &
E : 106°31’64,9’’
Lokasi (E) : Rumput Laut Liar 5
(Ujung Genteng) S : 07°22’40,6’’
& E : 106°24’04,9’’

E


Slide 17

Isolasi DNA

Sterilisasi
Pemecahan Sel
Ekstraksi DNA

Presipitasi DNA

DNA

Sampel rumput laut +/- 0,3 gr, ditambah buffer CTAB 500ml
sbnyk 10 ul + PVP, digerus dengan mortar
Masukkan kdlm tube 0,5, ditambah CTAB (Preheated 65oC) 140
ul + 10 ul 2-Merkaptoetanol, lalu di vortex

Inkubasi suhu 65oC 60 menit, stp 15 menit dibolak-balik
Tambahkan 500ul C:I (24:1), lalu di Vortex
Sentrifugasi 13000rpm, 15 menit
Supernatan diambil, pindahkan ke tabung baru
Tambahkan P:C:I (25:24:1) 100ul
Sentrifugasi 13000rpm, 15 menit
Supernatan diambil, pindahkan ke tabung baru
Tambahkan Isopropanol 2xvol
Tubes dibolak-balik
Simpan pada suhu -20oC, 60 menit
Sentrifugasi 13000rpm, 15 menit
Buang Supernatan (sisa pellet DNA)
Tambahkan etanol 80% dingin sebanyak 600ul
Tubes dibolak-balik
Sentrifugasi 13000rpm, 15 menit
Buang Supernatan (sisa pellet DNA)
Dikering-anginkan selama 15 menit
Tambahkan TE (10:1) sebanyak 100ul
Flick sampai pellet larut
Simpan pada suhu -20oC


Slide 18

Elektoforesis DNA Genom

Kedalam Erlenmeyer, masukkan 0,56gr Agarose
Tambahkan 40mL TBE 0,5x
Homogenkan dan didihkan dengan Hotplate
Kemudian dicetak dengan alat cetakan elektroforesis

Setelah agar beku, dan cetakan sisirnya (sumur) sudah dilepas,
pindahkan kedalam alat elektroforesis

Pencetakan agar
Elektroforesis

ditempat lain, lakukan mix terhadap 3ul Sampel DNA dan 2ul
Load dye dengan Mikropipet
Masukkan kedalam masing-masing sumur
masukkan jg working solution 5 ul ke sumur lainnya
Running elektroforesis pada 75v, selama 60 menit

Elektroforesis
Setelah running elektro selesai, agar tadi direndam (diwarnai) pada
larutan EtBr kons 2*g/m slm 15 menit

Pengamatan pada UV

kemudian gel dibilas dengan aquades selama 15 menit
Pengamatan Hasil Elektro, dilakukan pada lampu UV
kemudian dilakukan proses dokumentasi


Slide 19

Elektrofenogram DNA sampel Eucheuma spp

Ukuran DNA sangat
beragam

Pengukuran Kemurnian
dan Konsentrasi DNA


Slide 20

Hasil Spektrofotometri DNA Eucheuma spp.

Nilai R:
<1,8 =
masih
dikotori o/
Protein
>2 = masih
belum
murni dari
pengotor
RNA
(sambrook
et al 1989)


Slide 21

Amplifikasi DNA
Primer OPA-2, OPA-3
Kedalam setiap Tube dimasukkan Reaksi : 12,5 ul Master
Mix, Primer 1ul, DNA 2ul, dan NFW 9,5 ul
Sentrifugasi (short spin) 10 detik, 3000rpm

PCR
Setelah selesai, diamkan 5 menit, lalu tempatkan pada suhu
-20oC

Proses

Waktu

Suhu

Siklus

Pra PCR
-

Denaturasi

5 menit

940C

1

-

Annealing

60 detik

370C

1

Extension

120 detik

720C

1

-

Denaturasi

60 detik

920C

44

-

Annealing

60 detik

370C

44

120 detik

720C

44

8 menit

720C

1

PCR

-

Extension

Post Extension


Slide 22

Elektoforesis Hasil PCR

Kedalam Erlenmeyer, masukkan 0,56gr Agarose
Tambahkan 40mL TBE 0,5x
Homogenkan dan didihkan dengan Hotplate
Kemudian dicetak dengan alat cetakan elektroforesis

Pencetakan agar
Elektroforesis

Setelah agar beku, dan cetakan sisirnya (sumur) sudah dilepas,
pindahkan kedalam alat elektroforesis

Masukkan kedalam masing-masing sumur 6ul hasil PCR
masukkan jg working solution 5 ul ke sumur lainnya
Running elektroforesis pada 75v, selama 60 menit

Elektroforesis
Setelah running elektro selesai, agar tadi direndam (diwarnai) pada
larutan EtBr kons 2*g/m slm 15 menit

kemudian gel dibilas dengan aquades selama 15 menit

Pengamatan pada UV

Pengamatan Hasil Elektro, dilakukan pada lampu UV
kemudian dilakukan proses dokumentasi


Slide 23

HASIL AMPLIFIKASI DNA
E.Cottonii
lokasi A

E.Cottonii
lokasi B

Setiap primer mampu
menghasilkan pola pita di
setiap sampel

E.Cottonii
lokasi C

Menghasilkan produk
amplifikasi yang berbedabeda

E.Serra
lokasi D

E.Denticulatum
lokasi E

Polimorfisme


Slide 24

Jumlah pola larik DNA dari setiap primer yang
digunakan untuk sampel
Eucheuma spp di Sukabumi, Jawa Barat

Primer

Urutan
5l

Jumlah Pola Larik
3l

Polimorfik

Monomorfik

OPA-2

TGCGGAGCTG

5

10 %

42

90 %

OPA-3

AGTCAGCCAC

10

14%

62

86 %

Polimorfisme ditandai dengan ada
dan tidak adanya pola larik DNA
OPA-03 lebih sensitif dalam
mengkopi pasangan basa
Larik ini tidak dapat dijadikan dasar
perbandingan karakter fenotipe
secara langsung


Slide 25

Analisis Data

Pita yg tervisualisasi melalui
elektroforesis merupakan
representasi dri fragmen DNA yg
teramplifikasi.
Hubungan setiap sampel DNA
ditentukan dgn menhitung indeks
kesamaannya berdasarkan data
numerik larik yg teramplifikasi.
Indeks kesamaan ini dihitung
dengan menggunakan program
NTSys pc.

Dendogram Eucheuma spp.
Dengan Primer OPA-2 & OPA-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9
0.24

0.39

0.54

Kesamaan Genetik

0.69

0.83


Slide 26

Pohon Filogenik kesamaan genetik hasil analisis UPGMA
menggunakan primer OPA-02


Slide 27

Pohon Filogenik kesamaan genetik hasil analisis UPGMA
menggunakan primer OPA-03


Slide 28

Pohon Filogenik kesamaan genetik hasil analisis UPGMA
menggunakan primer OPA-02 & OPA-03
Lokasi A

Lokasi B

Lokasi C

Lokasi D

Lokasi E

Tidak memperlihatkan hubungan dengan kondisi geografi
Populasi yang berdekatan cenderung membentuk satu kolompok
Karena Pola perkembangbiakan yang berupa vegetatif
Keragaman genetik yang rendah pada sampel rumput laut di lokasi A-D

Salah satu tujuan dari konservasi adalah mempertahankan keragaman genetik


Slide 29

KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian ini maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Metode “Random Amplified Polymorphic DNA” dapat digunakan untuk
melihat keragaman genetik rumput laut jenis Eucheuma spp yang didapatkan
dari lokasi budidaya dan perairan Sukabumi, Jawa Barat.
2. Jumlah larik polimorfik yang dihasilkan primer OPA-03 lebih banyak

dibanding primer OPA-2, sehingga lebih sensitif.
3. Rumput laut dari lokasi budidaya yakni Eucheuma cottonii memiliki
kesamaan genetik yang cukup dekat dengan rumput laut yang tumbuh liar di
perairan Sukabumi yakni dengan jenis Eucheuma serra, keduanya memiliki
indeks kesamaan genetik sebesar 0,57 dan memiliki indeks kesamaan yang
cukup jauh dengan Eucheuma denticulatum yakni sebesar 0,18.


Slide 30

SARAN

Perlunya dilakukan pengujian terhadap lebih banyak sampel rumput laut jenis
Eucheuma spp lagi agar dapat lebih menerangkan keragaman genetik rumput laut
ini dan perlunya dilakukan pengujian terhadap primer-primer lain selain OPA-02
dan OPA-03.


Slide 31

TERIMA KASIH..


Slide 32

KOLOKIUM

KERAGAMAN GENETIK RUMPUT LAUT (Eucheuma spp.)
DARI SUKABUMI, JAWA BARAT

DENGAN MENGGUNAKAN METODE RAPD PCR
Oleh :
PUTRI INDAH AYUNINGRUM
230210080024
Dosen Pembimbing :
Dr. Ir. Eddy Afrianto, M.Si. & Yuniar Mulyani, SP., Msi

UNIVERSITAS PADJADJARAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
2012