Vitex negundo: Its antioxidant activity and metabolite profiles of leaves and stem extracts of Vitex negundo

Based on Alfarabi's research and his team showed that lagundi (Vitex negundo) has good antioxidant activity in line with the increase of extract concentration. Furthermore, based on GC-MS profiling showed that three types of extracts contain 8 metabolites i.e., acrolein, hydroquinone, sitosterol, naphthalene, pyrogallol, squalene, phytol, and hexadecenoic acid.

For more please click: Alfarabi et al. 2022 - Vitex negundo

The expression of OsPLA2-III and OsPPO genes in rice (Oryza sativa L.) under Fe toxicity stress

Lipids are an important biomolecule in plants because of their structural and functional roles in plant cells. Moreover, they could act as signal molecules in the defense system of plants suffering from biotic and abiotic stresses. Furthermore, plants develop various tolerance strategies to cope with iron (Fe) toxicity, for example, by involving genes in the detoxification process and other mechanisms. Therefore, the objective of this research was to investigate the expression of OsPLA2-III and OsPPO genes during Fe stress conditions. It was carried out using two-week-old seedlings of two rice varieties, namely, IR64 (Fe-sensitive variety) and Pokkali (Fe-tolerant variety). The seedlings were treated with 400 ppm FeSO4.7H2O in the nutrient culture solution and compared with control that received 1 ppm FeSO4.7H2O. Furthermore, leaf bronzing, chlorophyll content and relative expression of OsPLA2-III and OsPPO genes were observed. An in-silico study was also performed to predict the interaction between OsPLA2-III and OsPPO proteins. The results showed that the Fe toxicity induced leaf bronzing, decreased leaf chlorophyll content, and increased the expression levels of OsPLA2-III and OsPPO genes. Therefore, both genes were suggested to have a role in plant tolerance mechanism during Fe toxicity stress through the lipid signaling pathway.

For more, please visit: JTLS klik!

The Effectiveness of Nutrient Culture Solutions with Agar Addition as An Evaluation Media of Rice Under Iron Toxicity Conditions

Background: Evaluation of the tolerance level of rice to iron (Fe) toxicity stress can be done using a hydroponic system in a nutrient culture solution under a controlled condition. This study aimed to obtain a nutrient culture solution that effective as a medium for evaluating the response of rice under Fe toxicity stress condition.

Methods: This experiment was carried out by comparing the effectiveness of three kinds of nutrient culture media, namely Yoshida’s Half-Strength solution (HSY), Yoshida’s Half-Strength + 0.2% agar solution (HSYA), and Yoshida’s Full-Strength + 0.2% agar solution (FSYA) using two rice genotypes, Inpara 5 (sensitive to Fe toxicity) and Mahsuri (tolerant to Fe toxicity). Leaf bronzing level, plant dry weight, and pH of nutrient culture media were observed in this experiment.

Results: The results showed that the stress response as represented by bronzing score in Inpara 5 leaves was known to be higher than that of Mahsuri in the three nutrient culture media. The decrease of root and shoot dry weight in Inpara 5 was higher than that of Mahsuri. In addition, the decrease in the pH of nutrient culture solution media without an agar addition (HSY) occurred faster than the media with the agar addition (HSYA and FSYA).

Conclusion: The HSYA and FSYA media exhibited similar pattern of pH declining but causing significant different in growth responses between Inpara 5 and Mashuri indicating the HSYA medium is considered more efficient compared to the FSYA medium because it only requires a smaller amount of agar.

For more and download, please visit: Bioeduscience klik!

Profil pertumbuhan tanaman kelapa sawit transgenik P5CS setelah aklimatisasi

Transformasi genetik untuk merakit tanaman yang toleran kekeringan telah dilakukan dengan mengintroduksikan gen P5CS ke dalam kalus kelapa sawit. Planlet transgenik telah dihasilkan dan telah melalui uji cekaman kekeringan in-vitro. Salah satu tahapan krusial dalam rekayasa genetik adalah aklimatisasi tanaman sebelum ditanam di lapang. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi tingkat keberhasilkan aklimatisasi dan mengkarakterisasi pertumbuhan planlet kelapa sawit transgenik P5CS setelah aklimatisasi. Sebanyak 17 planlet non-transgenik dan 26 planlet transgenik P5CS diaklimatisasi pada media tanam dengan komposisi top soil : kompos (1:3; v:v) selama 4 minggu. Tinggi tanaman, kecepatan penambahan tinggi, jumlah daun, panjang, lebar, serta rasio panjang:lebar daun diamati dalam penelitian ini hingga minggu ke-6 setelah aklimatisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya hidup planlet non-transgenik dan transgenik P5CS masing-masing 76,5% dan 76,9% dengan karakter pertumbuhan yang bervariasi antar klon tanaman. Tinggi tanaman transgenik P5CS hasil aklimatisasi pada minggu ke-6 yaitu 8,5-25,4 cm dengan kecepatan penambahan tinggi 0,100-0,267 cm/minggu dan jumlah daun 1-3 helai. Panjang, lebar, serta rasio panjang:lebar daun tanaman transgenik P5CS hasil aklimatisasi yaitu 7,0-17,0 cm, 1,0-3,0 cm, dan 4,4-9,8. Terdapat 4 kelompok tanaman kelapa sawit transgenik P5CS hasil aklimatisasi berdasarkan karakter pertumbuhannya menggunakan teknik Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA). Kelompok 1 terdiri dari tanaman T-30(1). Kelompok 2 terdiri dari tanaman T-12(3), T-12(4), dan T-12(5). Kelompok 3 terdiri dari tanaman T-13, T-14(2), T-22, T-23, T-24, T-25(1), T-25(2), dan T-26. Kelompok 4 terdiri dari tanaman T-1, T-3(1), T-3(2), T-5, T-6, T-10, T-11, dan T-12(2).

Jika Bapak/Ibu membutuhkan fulltext (PDF) dari artikel prosiding ini maka bisa hubungi saya melalui email turhadibiologi@gmail.com

PENGARUH EKSTRAK DAUN BINTARO (Cerbera odollam) TERHADAP WAKTU BERHENTI MAKAN DAN MORTALITAS LARVA ULAT GRAYAK (Spodoptera litura)

PENGARUH EKSTRAK DAUN BINTARO (Cerbera odollam) TERHADAP WAKTU BERHENTI MAKAN DAN MORTALITAS LARVA ULAT GRAYAK (Spodoptera litura)

Turhadi^1©, Bedjo², Suharjono³

¹ Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia (PPBBI), Bogor, Indonesia;

 ² Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (BALITKABI), Malang, Indonesia;

³ Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia

^©Email korespondensi: turhadibiologi@gmail.com

 

Abstrak. Efek negatif pestisida kimia terhadap ekosistem dan lingkungan mendorong usaha untuk menekan penggunaannya, contohnya penggunaan biopestisida nabati. Sebagai salah satu hama penting, ulat grayak (Spodoptera litura) perlu untuk ditekan populasinya untuk meminimalisir kehilangan hasil panen. Salah satu tanaman yang dapat dimanfaatkan sebagai biopestisida nabati untuk mengendalikan hama ulat grayak yaitu Cerbera odollam. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi ekstrak daun bintaro terhadap waktu berhenti makan (stop feeding) dan mortalitas larva ulat grayak. Penelitian ini didesain menggunakan rancangan acak lengkap yang terdiri dari enam taraf perlakuan (0 (kontrol), 10, 15, 20, 25, dan 30 g/L) dan masing-masing perlakuan diulang tiga kali. Ekstrak diaplikasikan ke larva ulat grayak dengan menggunakan metode leaf dipping methods. Efektivitas pengaruh ekstrak daun bintaro terhadap ulat grayak dilakukan dengan mengamati waktu berhenti makan (time of stop feeding) dan mortalitas (tingkat kematian larva). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun bintaro berpotensi digunakan sebagai biopestisida nabati untuk larva S. litura. Mortalitas larva S. litura semakin meningkat sejalan dengan semakin lamanya waktu aplikasi ekstrak. Selain itu, mortalitas larva ulat grayak tertinggi terjadi pada perlakuan 20, 25, dan 30 g/L yaitu sebesar 40% pada 168 jam setelah aplikasi.

Kata kunci: biopestisida, C. odollam, S. litura 

For more please visit: https://ejournal.unipas.ac.id/index.php/Agro/article/view/572

Morpho-Physiological and Anatomical Character Changes of Rice Under Waterlogged and Water-Saturated Acidic and High Fe Content Soil

For more, please visit: http://www.ukm.my/jsm/english_journals/vol49num10_2020/contentsVol49num10_2020.html

 

Physiological responses and P5CS gene expression of transgenic oil palm plantlet induced by drought stress

For more, please visit: http://mp.iribb.org/index.php/mpjurnal/article/view/386

 

Morpho-physiological responses of rice genotypes and its clustering under hydroponic iron toxicity conditions

For more, please visit:

[1] https://www.asianjab.com/morpho-physiological-responses-of-rice-genotypes-and-its-clustering-under-hydroponic-iron-toxicity-conditions/

Iron Toxicity-Induced Physiological and Metabolite Profile Variations Among Tolerant and Sensitive Rice Varieties

For more, please visit:
[1] https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15592324.2019.1682829
[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31657655
[3] https://europepmc.org/abstract/MED/31657655

GROWTH RESPONSES AND VARIATION OF IRON TOLERANCE LEVEL IN SEVERAL RICE GENOTYPES

The 9th International Kasetsart University science and Technology Annual Research Symposium (I-KUSTARS) 2017

Plant tolerance mechanism to iron (Fe) toxicity involve complex physiological processes and depend on the genotypes. The objectives of the research were (1) to analyze growth response of several rice genotypes to Fe toxicity, and (2) to analyze the relationship between rice growth characters and tolerance mechanism to Fe toxicity. The research was conducted in 2 experiments. The 1^st experiment was conducted to compare the effectiveness of three nutrient culture media (YHS, YHSA, and YFSA) to distinguish between Fe-tolerant (Mahsuri) and -sensitive (Inpara 5) genotypes in response to Fe toxicity. The 2^nd experiment evaluated ten rice genotypes (IR64, IRH108, Danau Gaung, Hawara Bunar, Indragiri, Pokkali, Mahsuri, Inpara 2, Inpara 5 and Inpara 6) grown in nutrient culture media that were treated  with and without 400 ppm Fe. To distinguish the tolerance mechanism of those rice genotypes to Fe toxicity, plant growth characters, leaf bronzing score (LBS), Fe content, and physiological responses were observed. The result showed that Yoshida half strength with agar 0.2% (YHSA) medium and 400 ppm FeSO₄^.7H₂O for 10 days stress was effective and efficient nutrient culture medium to analyze growth response and tolerance mechanisms of rice to iron toxicity. The LBS-based rice responses to Fe stress was divided into 2 response groups, i.e.: early response (LBS1-LBS6) and late response (LBS7-LBS10). Fe toxicity decreased shoot and root growth characters. The Fe content in root plaque and shoot varied among genotypes. Analysis of relationship between genotypes and growth characters divided the genotypes into 3 groups of Fe-tolerance mechanism, i.e.: sensitive-includer (IR64 and Inpara 5), tolerant-includer (Danau Gaung, Inpara 6, Inpara 2, Mahsuri, and IRH108), and tolerant-excluder (Hawara Bunar, Indragiri, and Pokkali).

Let's take some pictures!

Tolerance Level of Several Rice (Oryza sativa L.) Genotypes to Fe Toxicity Based on Morpho-Physiological Traits

Iron (Fe) toxicity is one of the limiting factor in rice cultivation in the sub-optimal land such as tidal swampy land. The tolerance level to Fe toxicity of plants depend on the genotypes. Plants in the Fe excess condition have inclusion and exclusion strategies to tolerate the toxicity. Evaluation of plant tolerance to Fe toxicity can be done by hydroponic system or planting in the controlled nutrient culture solution. Morpho-physiological traits can also be used to determine the tolerance level of plants to Fe toxicity.

The objectives of this research were to obtain the most effective nutrient culture solution as a screening medium in the Fe toxicity study and to classify the tolerance level of rice under Fe toxicity condition using morpho-physiological traits. The study consisted of three experiments conducted in the greenhouse and laboratory. The first experiment was conducted by comparing the effectiveness of three nutrient culture solutions, namely HSY (Yoshida Half Strength), HSYA (Yoshida Half Strength with 0.2% agar), and FSYA (Yoshida Full Strength solution with 0.2% agar) as an evaluation medium of Fe toxicity on rice. The second experiment was performed by observing the leaf bronzing level, plant growth responses, Fe content in the shoot tissues and in the root plaques, and root histochemical detection of 10 rice genotypes. The traits that observed in the second experiment  were used to classify those genotypes based on their tolerance level to Fe toxicity using Principal Component Analysis (PCA) and cluster analysis. The third experiment was performed by observing several physiological characters (chlorophyll, carotenoids, and malondialdehyde (MDA)) of three selected genotypes that representing each tolerance groups based on the previous PCA and cluster analysis.

The results showed that HSYA's nutrient culture solution was the most effective and efficient compared to the others to evaluate the variation of rice response to Fe toxicity compared to the other nutrient culture solutions. The presence of treatment of Fe 400 ppm for 10 days using hydroponic conditions caused inhibition of rice growth both morphological and physiological traits. Fe toxicity inhibited the root and shoot growth, leading to Fe plaque formation at the root surface and causing bronzing on the leaves.

The cluster analysis divided ten rice genotypes into three groups based on their tolerance levels to Fe toxicity. The sensitive group consisted of IR64 and Inpara 5. The moderate group consisted of Mahsuri, IRH108, Danau Gaung, Indragiri, Inpara 2, and Inpara 6. The tolerant group consisted of Hawara Bunar and Pokkali. In addition, Fe toxicity decreased chlorophyll and carotenoid concentration and increased the lipid peroxidation level in both the root and shoot. Based on bronzing character in leaves, Fe concentration in shoot tissues, Fe concentration in root plaques, there were three tolerance type to Fe toxicity, namely includer, excluder, and includer-excluder. The includer type consist of Mahsuri, Indragiri, Inpara 6, and Inpara 2. The includer-excluder type consist of Hawara Bunar, Pokkali, Danau Gaung, dan IRH108. Among the tolerance and moderate group that investigated in this research, there were no genotypes with only excluder type to tolerate the Fe toxicity. Furthermore, this study can be seen that morpho-physiological traits could be used to distinguish the tolerance level and tolerance type of rice under Fe excess condition.

For more, you can check on my article:
Please visit!

Analisis Ekspresi Gen Penyandi Transporter Besi (OsIRT1) Padi (Oryza sativa L.) terhadap Cekaman Besi

Hi, postingan yang satu ini sebenarnya merupakan kelanjutan dari postingan sebelumnya yang berjudul "Respon Morfologi Tanaman Padi (Oryza sativa L.) terhadap Cekaman Besi". Namun, pada postingan ini difokuskan pada kajian molekulernya saja. yep, langsung saja ya saya bersenandung.

Ringkasnya adalah sebagai berikut, sebelum sampai kepada tahap analisis ekspresi gen, tentunya saya harus melakukan isolasi RNA, kemudian sintesis cDNA, baru setelah itu ujung dari cerita ini akan terlihat melalui amplifikasi primer spesifik untuk mengetahui tingkat ekspresi suatu gen. Disini analisis ekspresi gen saya lakukan secara semikuantitatif yakni hanya mengamati profil pita hasil amplifikasi primer spesifik melalui PCR. Sebenarnya, analisis ekspresi suatu gen juga dapat dilakukan secara kuantitatif yakni melalui qRT-PCR. Oke langsung saja saya sampaikan hasil small project saya ini.

Tahapan isolasi RNA total terdiri atas 3 tahap utama, yaitu pemecahan dinding sel, ekstraksi dan permurnian RNA. Pemecahan dinding sel berfungsi  untuk membebaskan komponen sitoplasma dan RNA dalam sel. Tahap kedua, yaitu ekstraksi yang meliputi penggunaan senyawa pengekstrak dan pengendapan  RNA. Pada praktikum ini ekstraksi RNA menggunakan AccuZol^TM total RNA Extraction Kit dengan mengikuti instruksi pabrik (USA Bioneer, Inc.). Reagen AccuZol  merupakan larutan yang sudah dilengkapi dengan fenol dan garam guanidin yang mampu menghambat aktivitas RNase dan mampu menjaga integritas RNA selama  proses lisis dan homogenasi sampel (USA Bioneer, Inc.). Penggunaan kloroform yang dilanjutkan dengan sentrifugasi pada tahapan isolasi RNA berfungsi untuk memisahkan aqueous phase (fase atas) dan fase organik (fase bawah). RNA berada pada fase atas. Penggunaan isopropanol berfungsi untuk presipitasi RNA, sedangkan etanol berfungsi untuk mencuci RNA dari kontaminan (USA Bioneer, Inc.). Isolasi RNA total yang dilakukan pada praktikum ini berasal dari dua macam jaringan yaitu daun dan akar padi dari perlakuan cekaman besi 400 ppm selama 4 hari. Pengambilan sampel untuk isolasi RNA dilakukan dengan hati-hati. Sampel yang berhasil diambil selanjutnya disimpan dalam ice-box berisi es untuk menjaga agar sel tidak rusak.

Analisis kualitatif RNA total diamati menggunakan elektroforesis gel agarosa 1 % di dalam buffer MOPS 1 % (v/v) yang kemudian divisualisasikan dengan menggunakan UV Transiluminator. Hasil elektroforegram menunjukkan bahwa RNA total berhasil diisolasi pada akar dan padi. Namun isolasi tidak berhasil dilakukan pada semua sampel (Gambar 1). RNA berhasil diisolasi kecuali pada sampel A1P dan D2P. Beberapa hal yang dapat mungkin menyebabkan tidak berhasilnya RNA diisolasi yaitu karena proses homogenasi dan lisis sampel yang tidak sempurna.

Gambar 1. Hasil elektroforegram RNA total akar dan daun padi

Hasil elektroforegram terhadap RNA total akar dan daun padi menunjukkan adanya perbedaan intensitas pita. Perbedaan intensitas pita ini dapat mengindikasikan konsentrasi RNA yang beragam pada masing-masing sampel,  hal  ini perlu diperhatikan karena akan mempengaruhi hasil analisis ekspresi gen. Penggunaan konsentrasi RNA pada uji ekspresi dengan metode RT-PCR memerlukan konsentrasi  RNA  yang  sama karena akan mempengaruhi intensitas pita yang terbentuk. Hasil elektroforegram RNA total menunjukkan adanya 2 pita  RNA yang dominan pada RNA total yang diisolasi dari akar maupun daun padi baik perlakuan kontrol maupun dengan cekaman besi 400 ppm. Kedua pita dominan tersebut merupakan pita yang menunjukkan RNA ribosomal (rRNA) 28S dan 18S (Gambar 1). Hal ini menunjukkan bahwa RNA total yang diisolasi mempunyai keutuhan yang tinggi sehingga sangat baik digunakan sebagai cetakan untuk sintesis cDNA total. Selain itu juga menunjukkan bahwa RNA yang diisolasi tidak mengalami degradasi.

Jumlah sampel yang digunakan pada uji kuantitatif ini hanya 6 sampel. Hal ini dikarenakan berdasarkan hasil elektroforesis (Gambar 1) menunjukkan terdapat 2 sampel yang tidak menghasilkan pita. Tidak munculnya pita tersebut diasumsikan bahwa RNA tidak berhasil diisolasi sehingga tidak dilakukan uji kuantitatif. Uji kuantitatif dilakukan dengan Thermo Scientific Nanodrop 2000 Spectrofotometer pada panjang gelombang 260 nm dan 280 nm. Uji kuantitatif ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi dan tingkat kemurnian RNA total yang berhasil diisolasi. Konsentrasi RNA hasil isolasi berdasarkan pengukuran pada panjang gelombang 260 nm, nilai 1 unit absorban sebanding dengan 1 μg/ml RNA (Wilson dan Walker 2000). Berdasarkan Sambrook et al. (1989) konsentrasi RNA didapat dari perkalian nilai absorban dengan faktor pengenceran dan 40 μg/ml. Konsentrasi RNA total pada semua sampel berkisar antara  886.90-3297.85  ng/μl. Hasil pengukuran tingkat kemurnian RNA menggunakan Thermo Scientific Nanodrop 2000 Spectrofotometer menunjukkan bahwa rasio serapan pada panjang gelombang A260/A280 berkisar antara 1.54-1.97.

Perbandingan serapan pada panjang gelombang A260/A280 menunjukkan  kemurnian RNA terhadap adanya kontaminan protein. Perbandingan 1.80-2.00 menunjukkan tingkat kemurnian yang cukup baik dan sedikitnya kontaminan protein dalam larutan ekstrak RNA. Hasil praktikum menunjukkan bahwa hanya sampel D2K yang bebas dari kontaminasi protein. Sampel yang lain menunjukkan tingkat kontaminasi protein yang bervariasi. Kontaminasi protein paling tinggi terdapat pada sampel A1K dengan rasio A260/A280 sebesar 1.54.

Praktikum ini menggunakan kit  iScript cDNA synthesis (BIO-RAD). Reaksi dimulai dengan penambahan primer oligo(dT), primer ini akan berpasangan dengan adenin pada mRNA (ekor poli A). Komponen nukleotida (dNTP) dengan bantuan  enzim reverse transcriptase akan berpasangan dengan basa komplemennya pada mRNA sehingga terbentuk utas pertama cDNA. Proses selanjutnya yaitu mRNA dipisahkan dari hibrid (mRNA-cDNA) dengan cara mendegradasi mRNA menggunakan enzim RNaseH.

Sebelum cDNA digunakan dalam PCR maka terlebih dahulu dilakukan pengukuran konsentrasinya. Pada praktikum ini hanya digunakan 2 macam sampel yang digunakan untuk sintesis cDNA total karena laboratorium hanya menyediakan untuk 2 sampel saja atas pertimbangan harga enzim yang mahal. Dua sampel yang digunakan pada tahapan ini dipilih hasil isolasi RNA dari padi dengan sifat toleran terhadap besi yaitu perlakuan kontrol dan cekaman besi 400 ppm. Penggunaan konsentrasi cDNA pada analisis ekspresi dengan metode RT-PCR memerlukan konsentrasi cDNA yang sama karena akan mempengaruhi intensitas pita yang terbentuk. Sebanyak 500 ng/μl cDNA diamplifikasi menggunakan PCR. Teknik ini digunakan untuk mendeteksi  gen OsIRT1 pada akar padi menggunakan  primer  spesifik yang telah didesain sebelumnya. Primer Actin digunakan sebagai kontrol.

Hasil praktikum menunjukkan bahwa konsentrasi cDNA hasil sintesis yaitu berkisar antara 1597.3-1615 ng/μl dengan tingkat kemurnian yang cukup baik yakni 1.74-1.78. Berdasarkan hasil sintesis cDNA tersebut sehingga konsentrasi cetakan yang akan digunakan untuk analisis ekspresi melalui PCR dengan primer spesifik berikutnya dapat ditentukan.

Analisis ekpresi pada penelitian ini dilakukan menggunakan teknik RT-PCR. Sampel yang diuji merupakan sampel akar padi varietas Pokkali yang mendapat perlakuan cekaman besi 400 ppm dibandingkan dengan kontrol. Molekul cDNA hasil sintesis selanjutnya dielektroforesis pada gel agarosa 1 %. Tingkat ekspresi gen diamati melalui perbedaan intensitas pita yang dihasilkan oleh masing-masing sampel. Intensitas pita yang muncul berbanding lurus dengan tingkat ekspresi gen. Hasil praktikum menunjukkan bahwa adanya perlakuan cekaman besi 400 ppm selama 4 hari menyebabkan peningkatan ekspresi gen OsIRT1 pada akar padi varietas Pokkali (Gambar 2). Peningkatan ekspresi gen OsIRT1 tersebut dapat diamati dari intensitas pita hasil elektroforegram yang lebih tebal dibandingkan dengan kontrol. Ukuran pita untuk gen OsIRT1 pada praktikum ini yaitu 168 bp, sedangkan ukuran pita untuk gen Actin yaitu 136 bp.

Gambar 2. Elektroforegram hasil RT-PCR dengan menggunakan primer spesifik untuk gen Actin (kontrol) dan gen OsIRT1

Respon Morfologi Tanaman Padi (Oryza sativa L.) terhadap Cekaman Besi

Hi, kembali lagi bertemu dengan saya. Rasanya sudah lama sekali ya jemari ini tidak bercerita pada lembar ini. Namun, di pertemuan kali ini saya akan berbagi tentang hasil small project saya yang juga sudah saya presentasikan. Oke, baiklah tanpa basa-basi langsung saja.....

Seperti yang telah kalian semua ketahui bahwa besi merupakan salah satu unsur hara mikro penting yang diperlukan bagi tanaman, namun apabila konsentrasi besi melebihi tingkat toleransi tanaman justru akan menyebabkan racun bagi pertumbuhannya. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa padi yang dicekam besi dengan konsentrasi 400 ppm selama 4 hari mengalami keracunan yang ditunjukkan melalui respon morfologinya (Gambar 1). Padi yang mengalami keracunan besi ditunjukkan dengan pertumbuhan yang terhambat. Hal tersebut dapat diamati bahwa padi yang berada pada media bercekaman besi 400 ppm menunjukkan respon yang sangat berbeda dibandingkan padi yang berada pada media tanpa cekaman (kontrol)

Gambar 1. Perbedaan respon morfologi padi pada kondisi cekaman besi selama 4 hari: (a). 0 Hari Setelah Cekaman dan (b). 4 Hari Setelah Cekaman. Keterangan: CH = Ciherang; IG = Indragiri; PK = Pokkali; MH = Mahsuri

Berdasarkan hasil pengamatan diketahui bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara leaf bronzing yang dihasilkan oleh tanaman sensitif dan toleran besi. Tanaman sensitif menunjukkan bronzing yang lebih tinggi intensitasnya dibandingkan tanaman toleran (Gambar 2a). Leaf bronzing untuk tanaman sensitif dapat diamati pada varietas Ciherang, sedangkan untuk tanaman toleran dapat diamati pada varietas Indragiri, Pokkali, dan Mahsuri.

Gambar 2. Leaf bronzing pada helai daun padi akibat adanya cekaman besi 400 ppm selama 4 hari (a) dan Leaf Bronzing Score berdasarkan (Wu et al. 2014)

Mengacu pada skala bronzing Wu et al. (2014) diketahui juga bahwa skor bronzing tanaman sensitif (Ciherang) mencapai skor maksimal yaitu 10, sedangkan skor bronzing tanaman toleran berkisar antara 2-3 (Gambar 2b). Skor bronzing 2 dimiliki oleh varietas Pokkali dan Mahsuri. Skor bronzing 3 dimiliki oleh varietas Indragiri. Berdasarkan skor tersebut mengindikasikan juga bahwa varietas indragiri walaupun dikategorikan termasuk tanaman yang toleran toleran, varietas tersebut sedikit lebih sensitif dibandingkan varietas Pokkali dan Mahsuri.

Adanya cekaman besi 400 ppm selama 4 hari juga memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan akar. Akar tanaman yang tercekam padi mengalami penghambatan pertumbuhan dibandingkan dengan kontrol (Gambar 3). Selain mengalami penghambatan pertumbuhan, akar pada tanaman yang berada pada media cekaman juga berwarna kuning hingga jingga (orange). Warna tersebut timbul akibat terbentuknya plak besi (iron plaque) akibat adanya cekaman besi.

Gambar 3. Morfologi akar padi akibat adanya cekaman besi 400 ppm selama 4 hari

Varietas yang mengalami penghambatan pertumbuhan secara fisiologi maupun morfologi pada percobaan kultur hara praktikum ini sesuai dengan penelitian-penelitian sebelumnya. Kpongor et al (2003) menyatakan bahwa konsentrasi hingga 2000 ppm dapat digunakan untuk menunjukkan gejala keracunan pada tahap awal pertumbuhan tanaman padi dengan mengamati bercak pada daun.

Menurut Amnal (2009), respon tanaman terhadap keracunan besi dapat dipelajari melalui metode kultur hara. Penggunaan metode kultur hara berguna untuk mempelajari respon tanaman padi terhadap cekaman besi pada tahap awal pertumbuhan vegetatif memiliki keuntungan, selain dapat digunakan untuk melihat gejala keracunan pada daun, juga dapat digunakan untuk menganalisis plak besi pada akar dan menjadi salah satu metode untuk mempelajari mekanisme penghindaran tanaman padi terhadap cekaman besi.

Konsentrasi besi yang digunakan pada praktikum ini untuk mensimulasikan kondisi keracunan besi yaitu 400 ppm. Konsentrasi tersebut digunakan karena berdasarkan penelitian Nugraha et al. (2015) diketahui bahwa cekaman besi pada media Yoshida yang ditambahkan agar dengan 400 ppm FeSO₄^.7H₂O merupakan metode terbaik untuk melakukan penapisan genotipe padi terhadap keracunan besi.

Bakteri Asam Laktat (BAL)

Bakteri Asam Laktat adalah kelompok bakteri gram positif yang mampu mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi asam laktat. Efek bakterisidal dari asam laktat berkaitan dengan penurunan pH lingkungan menjadi 3 sampai 4,5 sehingga pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri pembusuk akan terhambat. Mikroorganisme pada umumnya dapat tumbuh pada kisaran pH 6-8 (Bromerg dkk., 2001). Bakteri yang termasuk kelompok BAL adalah Aerococcus, Allococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, dan Vagococcus (Ali dan Radu, 2000).

Pemanfaatan BAL oleh manusia telah dilakukan sejak lama, yaitu untuk proses fermentasi makanan. BAL merupakan kelompok besar bakteri menguntungkan yang memiliki sifat relatif sama. Saat ini BAL digunakan untuk pengawetan dan memperbaiki tekstur dan cita rasa bahan pangan. BAL mampu memproduksi asam laktat sebagai produk akhir perombakan karbohidrat, hidrogen peroksida, dan bakteriosin (Afrianto dkk., 2006). Menurut Rostini (2007) sifat yang terpenting dari bakteri asam laktat adalah kemampuannya untuk merombak senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga dihasilkan asam laktat. Sifat ini penting dalam pembuatan produk fermentasi. 

Production of Nata from Some Tropical Fruits and Coconut Water

Production of Nata from Some Tropical Fruits and Coconut Water

Turhadi, Mafruhatun N, Niken Candra B, Tria Irma M, dan Tri Ardyati

Biology Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Brawijaya University, Indonesia

Abstract

Fermented food becomes popular in recent years. One of the fermented food product is nata, a polymer used as source of cellulose which produced by Acetobacter xylinum. The objectives of this research was to produce nata from coconut water and some tropical fruits: pineapples, watermelon and Aloevera. Each raw materials was extracted using blender/juicer the filtered through a filter cloth. One liter of fruit juice from each raw materials were boiled at 100 ˚C for 15 minutes. After the solution reached at room temperature, 75 g of sugar and 75 ml of acetic acid were added, stirred and poured into a container the incubated ata room temperature for 3 weeks. Parameters observed were the thickness of nata or cellulose formation and pH. The highest formation of nata was affected by sugar content and pH of rawa materials. It was shown that the thickness of nata from watermelon was higher than others, reached 0.65 cm.

Keywords: Aloevera, nata, pineapple, watermelon