MK PEMULIAAN TANAMAN TERAPAN (24 Mei
2018)
Tugas 5a. Guiding Question
Guiding Question
1. 1. Apa yang dimaksud dengan marka fenotipik
dan marka molekuler ?
Jawaban :
Marka
fenotipik adalah sesuatu penanda yang dapat membedakan satu individu atau
populasi dengan individu atau populasi lainnya dalam hal ini yakni berupa
bentuk/warna daun, bulu batang/daun, gerigi daun, warna batang dan cabang,
warna kulit dan daging umbi, warna petal dan sepal, dll. Marka ini bersifat
resesif dan sangat dipengaruhi oleh lingkungan. Marka ini sulit dibedakan,
terkadang sangat subjektif. Serta sulit dilakukan automatisasi.
Marka
molekuler didasarkan pada adanya variasi dalam untaian DNA, yang bisa terjadi
karena berbagai sebab diantaranya,
-
Mutasi basa tunggal
-
Insersi/delesi (penambahan atau
pengurangan DNA)
-
Penataan ulang DNA dalam genom
Tersedia dalam jumlah banyak dan tidak dipengaruhi
oleh lingkungan dan tahap perkembangan tanaman, dan dapat dilakukan pada
berbagai tahap perkembangan tanaman, sehingga dapat dilakukan sedini mungkin
(Efendi dkk., 2013).
2. 2. Apa perbedaan antara marka molekuler, gen,
dan primer ?
Jawaban :
a. Marka
Molekuler
Recee and Haribabu
(2007) berpendapat bahwa marka molekuler adalah DNA yang teridentifikasi,
ditemukan pada lokasi tertentu pada genom, diwariskan dari generasi ke generasi
berikutnya dengan mengikuti hukum pewarisan sifat.
b. Gen
Gen adalah
urutan DNA yang
melekat/berada di suatu protein, polipeptida,
atau seuntai RNA yang
memiliki fungsi bagi
organisme yang memilikinya.
c. Primer
Primer adalah penanda
yang digunakan untuk membedakan suatu individu berdasarkan pola pita DNA yang diidentifikasi
menggunakan marka molekuler
3. 3. Pada generasi mana marka dapat
diaplikasikan? Mengapa?
Jawaban :
Marka
molekuler dapat digunakan pada generasi manapun, karena marka digunakan untuk
mengidentifikasi DNA sehingga dapat digunakan pada generasi manapun. Adapun
umumnya marka molekuler digunakan pada saat pengujian,
a. Hasil
Persilangan
Digunakan pada
generasi F1 untuk menentukan tingkat hibrida suatu benih dan pada generasi F2 untuk
kegiatan seleksi, mengingat tingkat variasi populasi F2 cukup tinggi. Sehingga
dengan adanya marka dapat membantu kegiatan seleksi khususnya dalam menentukan
sifat individu dengan konstitusi genetic homozigot.
b. Hasil
Mutasi
Digunakan untuk
melihat tingkat keberhasilan mutase, umunya digunakan pada generasi M1 dan M2
c. Hasil
Transgenik
Digunakan untuk
melihat tingkat keberhasilan teknik transgenic, umumnya digunakan pada generasi
T1 dan T2
4. 4. Apa syarat suatu marka itu dikatakan
berkualitas ?
Jawaban :
Menurut
AMBIONET (1998), suatu marka dikatakan berhasil apabila memenuhi syarat-syarat
seperti,
a. Tersedianya
peta genetik dengan jumlah marka polimorfis yang cukup memadai sehingga dapat
mengidentifikasi QTL atau gen-gen mayor target secara akurat,
b. Marka
terkait erat dengan QTL atau gen mayor target pada peta genetik yang sudah
dikonstruksi,
c. Kemampuan
menganalisis sejumlah besar tanaman secara efektif
Suatu
marka dikatakan berkualitas apabila memenuhi syarat-syarat seperti,
a. Tingkat
polimorfisme tinggi
b. Tingkat
akurasi besar atau tinggi
c. Kualitas
dan kuantitas DNA baik
d. Bersifat
netral
e. Pewarisan
bersifat kodominan dan reproducible,
5. 5. Apa perbedaan marka molekuler berbasis PCR
dan non PCR ?
Jawaban :
Menurut
Mullis dan Faloona (1987), marka molekuler dibagi menjadi dua yakni,
a. Marka
Molekuler berbasis non-PCR
Marka Molekuler
berbasis non PCR adalah eknologi marka yang tidak menggunakan PCR dalam
penandaannya. Pada teknologi ini diperlukan jumlah DNA yang lebih banyak
diaripada metode berbasis PCR.
b. Marka
molekuler berbasis PCR
Marka Molekuler
berbasis PCR merupakan kegiatan marka dengan menggunakan kombinasi teknologi
PCR untuk dalam proses penandaanya.
6. 6. Bagaimana cara mencari kandidat marka yang
bersesuaian dengan karakter target ?
Jawaban :
Dalam
jurnal Sinergi Teknologi Marka Molekuler Dalam Pemuliaan Tanaman Jagung yang disusun oleh Muhammad Azrai, dijelaskan
adapun cara mencari kandidat marka yag bersesuaian dengan karakter target dapat
dilakukan dengan metode Quantitative Trait Locus (QTL). Quantitative Trait
Locus (jamak Loci), dalam genetika mengacu pada suatu bagian kromosom atau peta
genetik yang terkait secara statistik dengan suatu variasi yang ditunjukkan
oleh suatu sifat kuantitatif. Penentuan QTL ditentukan melalui suatu studi
asosiasi antara variasi genotipe yang ditunjukkan oleh sejumlah penanda pada
peta genetik dan variasi fenotipe yang terukur. Kajian yang melibatkan QTL
banyak ditemukan dalam bidang kedokteran untuk mencari gen penyebab penyakit,
dalam bidang pertanian untuk membantu pekerjaan pemuliaan, serta dalam beberapa
cabang biologi, terutama evolusi dan taksonomi.
Identifikasi
QTL dilakukan dengan menggunakan populasi F2 atau recombinant inbred lines
(RILs) menggunakan tetua persilangan dengan latar belakang genetik yang
berbeda.
Pada
dasarnya, metode QTL digunakan untuk menemukan hubungan antara penanda genetik
dan fenotipe yang dapat diukur. Salah satu persyaratan yang diperlukan untuk
pemetaan QTL yaitu jaringan pemetaan dari lokus penanda polimorfik yang mampu
menutupi keseluruhan genom, Variasi untuk sifat kuantitatif di dalam populasi.
7. 7. Apa yang dimaksud dengan polimorfisme ?
Jawaban :
Polimorfisme
adalah ketika dua atau beberapa fenotip yang berbeda ada dalam populasi suatu
spesies atau dalam kata lain, kemunculanlebih dari satu bentuk. Agar dapat
disebut sebagai polimorfisme, bentuk-bentuk tersebut harus berada dalam habitat
yang sama pada waktu yang sama dan tergolong dalam populasi panmiktik
(perkawinan acak). Polimorfisme banyak muncul di alam dan terkait dengan
biodiversitas, variasi genetic, serta adaptasi.
Menurut
Asmarinah, Genetic Polymorphisme merupakan kejadian ada dua alel atau lebih
dalam satu lokus dan frekuensinya lebih dari 1% populasi. Sementara jika
frekuensinya dibawah 1% akan disebut varian jarang. Contoh dari Varian jarang
adalah golongan darah Bombay (hanya ada di India).
Polimorfisme
ini akan menyebabkan adanya perbedaan fenotif seperti warna mata, wrna rambut,
golongan darah, dan lain-lain. Sangat banyak kegunaan dari polimorfisme dan
bukan menyebabkan kelainan. Berikut macam-macam polimorfisme :
a. Single
Nucleotide Polymorphism (SNP)
Hal ini terjadi akibat adanya satu
nukleotida yang mampu berubah. Contoh : missense mutation yang membentuk
substitusi nukleotida.
b. VNTR
(Mini Satelit)
Jumlah variasi pengulangan DNA yang
digunakan forensic untuk identifikasi di mana ada pengulangan segmen DNA yang
dapat dikenal dari orang tua. Minimal pengulanganDNA agar disebut VNTR adalah
lebih dari enam pengulangan. VNTR ini ditemukan pada sentromer dan telomere.
c. SRTP
(Micro Satelit)
Sama seperti VNTR, namun lebih kecil
yaitu sekitar 2-5 pengulangan segmen.
8. 8. Apa yang dimaksud dengan marka co-dominant
dan dominant ?
Jawaban :
Marka
dominan dapat menandai adanya lokus target, tetapi tidak bisa membedakan
homozigot dan heterozigot sedangkan marka kodominan dapat menandai adanya lokus
target homozigot atau lokus target heterozigot.
9. 9. Apa yang harus diperhatikan dalam memilih
marka molekuler ?
Jawaban :
Dalam
memilih Marka Molekuler yang akan digunakan, perlu memperhatikan atau
mempertimbangkan berbagai aspek diantaranya :
a. Metode
teknis (sederhana atau rumit)
b. Akurasi
c. Tipe
Polimorfisme (tinggi atau rendah)
d. Tipe
Dominansi (dominan atau ko-dominan)
e. Kualitas
dan kuantitas DNA yang dibutuhkan
f.
Biaya
g. Ketersediaan
Sumberdaya (peralatan kemampuan tenaga pelaksana)
110.
Jika karakter target yang akan
diidentifikasi adalah karakter akar, bagaian tanaman yang manakah yang bisa
digunakan untuk isolasi DNA-nya ? Mengapa ?
Jawaban :
Seluruh
bagian akar dapat digunakan, karena DNA terdapat diseluruh bagian tanaman,
karena DNA berada di dalam sel tanaman, sedangkan sel merupakan penyusun
terkecil dalam suatu organ. Sehingga bagian akar manapun dapat diisolasi untuk
diidentifikasi DNA-nya.
DAFTAR
PUSTAKA
AMBIONET. 1998.
Molecular marker applications to plant breeding. AMBIONET’s First Training
Workshop, 9 November – 4 December 1998. CIMMYT Headquarters, El Batan, Mexico.
Asmarinah,_____.
Mutasi dan Polimorfisme. https://www.slideshare.net/mobile/itaufiq
qurachman/c19-mutasi-dan-polimorfisme (diakses pada 28 Mei 2018).
Azrai, M. 2012. Sinergi
Teknologi Marka Molekuler Dalam Pemuliaan Tanaman Jagung. Balai Penelitian
Tanaman Serealia, Jalan Dr. Ratulangi No. 274, Maros 90514, Kotak Pos 1173
Makassar. http://blog.ub.ac.id/indah19/files/2012/04/marka-molekular-jagung.pdf
(diakses pada 29 Mei 2018).
Efendi, Darda.,
Khumaida, Nurul., Ardie, Sintho W., 2013. Dasar Bioteknologi Tanaman Marka
Molekuler. Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA : Institut Pertanian
Bogor.
Mullis, K. B., and
F. A. Faloona. 1987. Specific synthesis of DNA in vitro via a
polymerase-catalyzed chain reaction. Methods Enzymol. 155:335-350.
Recee J.D., and E.
Haribabu. 2007. Genes to feed the world: the weakest link? Food policy 32:459-479
Tidak ada komentar:
Posting Komentar