fisiologi cekaman abiotik riduan

Slide 1

Fisiologi Cekaman pada Tanaman

1.Pendahuluan2.Water Stress3. Salt Stress4. High Temperature Stress5. Freezing Stress: Systems Biology to Study Cold Tolerance6. Photooxidative Stress7. Nutrient Stress8. Heavy Metal Stress9. Metabolic Engineering for Stress Tolerance10. Functional Genomics of Stress Tolerance

Materi Kuliah Cekaman Abiotik

Pendahuluan

Beberapa faktor stres abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman

PendahuluanRespon tanaman terhadap stres abiotik

PendahuluanBeberapa mekanisme toleransi tanaman terhadap stres abiotik

Alur mekanisme toleransi tanaman terhadap stres abiotik

mudah mengalami kekeringan terutama musim kemarau, sehingga tanaman kedelai (tipe perakaran dangkal) yang ditanam pada tanah tersebut akan mudah mengalami cekaman kekeringan.Secara fisik tanah PMK peka terhadap erosi & kemampuan manahan air yang rendah

Secara Genetik, tanaman mempunyai Mekanisme toleransi terhadap stres kekeringanPenghematan air, dengan menurunkan kehilangan air via penutupan stomata, yang diinduksi oleh penurunan PA daun akibat peningkatan tahanan aliran air dari akar . Pengaturan potensial osmotik sel, sintesis & akumulasi senyawa organik, menurunkan PO air dan menjaga turgor selMenurunkan laju transpirasi dengan mereduksi biomassa tajuk & memaksimalkan penyerapan air melalui peningkatan pertumbuhan akar.

pengaturan potensial osmotik sel sintesis & akumulasi senyawa organik menurunkan PO air dan menjaga turgor selProlin berperan : menjaga turgor dan pertumbuhan akar pada PO air rendahProlin

Selamat Datangdi Ujian Terbuka Program Doktor:Ahmad RIDUANKamis, 11 Januari 2007

TOLERANSI STRES KEKERINGANDENGAN OVER-EKSPRESI

PENYANDI ENSIM KUNCIBIOSINTESIS PROLIN

GEN P5CS -

Konstruksi Gen P5CS

Biosintesis prolina:

L-GAGSAP5CL-pro

ensim P5CS

ensim P5CRspontanGen P5CS

Air optimum: Pertumbuhan awalExp. fase vegetatif hingga generatif

6 Genotipe(dalam polibag)

Fase vegetatif

Panen: polong

Stres air: analisis kandu- ngan prolinDaya hasil/ tanaman

Awal generatif

Exp. Perlakuan stres kekeringan

Hari I:Air optimumHari II - VII: Stres(70% daun layu)Hari VIII:Air optimum

Periode stres Opt.Opt.

Hasil & PembahasanEvaluasi keberadaan transgene dalam genom tanaman trasgenik (gen P5CS) 123456789102,4 Kb

Gambar 8.Hasil analisis PCR pada tanaman tembakau transgenik dengan Primer spesifik gen P5CS. Lajur 1 : tembakau nontransgenik, Lajur 2 : aquadest, lajur 3 : pBI-P5CS dan Lajur 4 : 1 kb ladder. Lajur 5 10 : sample DNA dari tanaman T0 & T1, berturut-turut: T1-GS1, T1-GS2, T1-GS3, T1-GS4, T1-GS5 dan T0-GS4

Pertumbuhan tanaman Tembakau transgenik P5CS dan nontransgenik

Media tumbuh tanah:pasir:pupuk kandang umur 78 HSTB. Media tumbuh arang sekam cocopiet umur HSTAB

1 2 3 4 5 6

Gambar 12. Akar tanaman tembakau transgenik P5CS dan nontransgenik pada kondisi di media arang sekam cocopiet (botol aqua) ; No.1=GS0 nontransgenik, 2=GS1, 3=GS2, 4=GS3, 5=GS4 dan 6=GS5.

Hasil & PembahasanPengaruh Cekaman Kekeringan pada tanaman Tembakau

Tanpa StresStres kekeringan

aC

aABCaA

bBC

aABC

aAB

aB

aAaA

aA

aA

aA

Gambar 16.Pengaruh perlakuan stres kekeringan pada fase pertumbuhan vegetatif (15-90 hari sesudah tanam [HST]) terhadap kandungan prolin total daun tanaman tembakau transgenik T1. Contoh daun diambil setelah stres 6x stres (63 HST). Data rataan pada genotipe tembakau tertentu yang diikuti dengan huruf kecil yang sama, atau pada perlakuan stres tertentu yang diikuti oleh huruf kapital yang sama, tidak berbeda nyata berdasarkan uji jarak berganda Duncan pada a =0.05.

Chart11699.2672043.5122936.3723638.5343824.2674449.0322150.9333926.7572796.0033618.4153357.9153945.944

OptimumStresGalur TembakauKadar Prolin (ug/g daun segar)

Sheet1PeubahLingkunganPenurunan (%)OptimalCekamanTinggi tanaman (cm)Kontrol (nontransgenik)95aC28.971bB69.578GS 1124aB42.267bA66.028GS 2127aAB43.846bA65.451GS 3137aA46.467bA66.016GS 4130aAB46.067bA64.586GS 5128aAB40.533bA68.311Panjang Buku (cm)Kontrol (nontransgenik)4aD3.194bA28.014GS 15aC3.428bA33.320GS 26aB3.467bA37.407GS 36aA3.385bA43.649GS 46aB3.535bA37.077GS 56aAB3.33bA43.184Jumlah Daun (buah)Kontrol (nontransgenik)22aC10.114bB54.347GS 125aA13.35bA47.129GS 224aAB13.692bA42.733GS 324aABC14.867bA37.534GS 424aAB14.133bA41.720GS 523aBC13.333bA41.800Diameter Batang (mm)Kontrol (nontransgenik)9aC7.387bB20.732GS 113aA10.198bA23.225GS 212aAB10.3bA15.574GS 312aB9.614bA19.997GS 413aAB9.419bA27.182GS 513aAB9.485bA27.312ProlinKontrol (nontransgenik)1699aC2043.512aB-20.258GS 12936aABC3638.534aA-23.913GS 23824aA4449.032aA-16.337GS 32151bBC3926.757aA-82.561GS 42796aABC3618.415aA-29.414GS 53358aAB3945.944aA-17.512OptimumStresGS0 (kontrol)16992044GS 129363639GS 238244449GS 321513927GS 427963618GS 533583946

Sheet11699.2672043.5122936.3723638.5343824.2674449.0322150.9333926.7572796.0033618.4153357.9153945.944

OptimumStresGalur TembakauKadar Prolin (ug/g daun segar)

Sheet2

Sheet3