PEMULIAAN DAN BIOTEKNOLOGI TANAMAN

Meraih masa depan berkualitas bersama Sekolah Pascasarjana IPB
PEMULIAAN DAN BIOTEKNOLOGI
TANAMAN
Ketua Program Studi: Trikoesoemaningtyas, Dr.Ir.M.Sc.
Staf Pengajar:
Agus Purwito, Dr.Ir.M.Sc.Agr.
Asep Setiawan, Dr.Ir.M.S.
Bambang Sapta Purwoko, Prof.Dr Ir.M.Sc.
Darda Efendi. Dr.Ir.M.Si.
Dewi Sukma, Dr.SP.MSi
Desta Wirnas. Dr.SP.M.Si.
Diny Dinarti, Dr. SP. MSi
Endang Sjamsudin. Ir.M.Agr.Sc.
Gustaff Adolf Wattimena*.Prof.Dr.Ir.M.Sc.
Hajrial Aswidinnoor, Dr.Ir.M.Sc.
Muhamad Syukur, Dr.SP.M.Si.
Ni Made Armini Wiendi, Dr.Ir.M.S.
Nurhajati Ansori Mattjik,Prof.Dr.Ir.M.S.
Nurul Khumaida, Dr.Ir.M.Si.
Sarsidi Sastrosumarjo*, Prof.Dr.Ir.M.Sc.
Sintho Wahyuning Ardie,Dr.SP.MSi
Sudarsono, Prof.Dr Ir.M.Sc.
Sobir, Prof.Dr Ir.M.Si.
Surjono Hadi Sutjahjo,Prof.Dr.Ir.M.S.
Syarifah Iis Aisyah, Dr.Ir.M.Sc.Agr.
Trikoesoemaningtyas, Dr.Ir.M.Sc.
Willy Bayuardi Suwarno, SP.M.Si.
Yudiwanti Wahyu. E. K, Dr.Ir.M.S.
Keterangan: * Profesor Emeritus
Tujuan Pendidikan:
Menghasilkan lulusan S2/S3 yang mempunyai kemampuan unggul dalam
bidang pemuliaan dan bioteknologi tanaman untuk mendukung pertanian yang
tangguh, kompetitif dan berkelanjutan.
Katalog 2012 -
1
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
Kompetensi Lulusan S2:
Magister yang mempunyai pengetahuan lanjut dalam pengelolaan dan
perakitan keragaman genetik untuk mengembangkan varietas unggul baru tanaman
secara konvensional dan non-konvensional.
Kompetensi Lulusan S3:
Doktor yang mempunyai pengetahuan lanjut, mendalam, mandiri dalam ide
dan konsep, pendekatan pemecahan masalah, IPTEK dalam pengelolaan dan
perakitan keragaman genetik untuk mengembangkan varietas unggul baru tanaman
secara konvensional dan non-konvensional.
Minor S2:
Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
melayani minor dengan
memberi kebebasan kepada mahasiswa untuk meramu dari mata kuliah major
(wajib dan atau pilihan) minimal 9 sks sesuai dengan minat untuk mendukung
penelitiannya.
Minor S3:
Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
melayani minor dengan
memberi kebebasan kepada mahasiswa untuk meramu dari mata kuliah major
(wajib dan atau pilihan) minimal 12 sks sesuai dengan minat untuk mendukung
penelitiannya.
KURIKULUM
Program Magister Sains
Kode
Mata Kuliah
SKS
Semester
Mata Kuliah Wajib SPs (6 SKS)
PPS
500
Bahasa Inggris
3(2-3)
Ganjil
STK
511
Analisis Statistik
3(2-3)
Ganjil
Mata Kuliah Wajib Mayor (23 SKS)
2
AGH
511
Analisis Genetik Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
611
Pemuliaan Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
612
Genetika Kuantitatif
3(3-0)
Genap
AGH
631
Bioteknologi Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
636
Kultur Jaringan Tanaman Lanjut
3(2-3)
Ganjil
PPS
601
Kolokium
1
Ganjil/Genap
PPS
690
Seminar
1
Ganjil/Genap
- Katalog 2012
Meraih masa depan berkualitas bersama Sekolah Pascasarjana IPB
Kode
PPS
699
Mata Kuliah
Penelitian dan Tesis
SKS
Semester
6
Ganjil/Genap
Mata Kuliah Pilihan Mayor
AGH
613
Metode Penelitian Pemuliaan Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
614
Pemuliaan Tanaman
Bercekaman
3(3-0)
Ganjil
AGH
615
Sitogenetika Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
616
Pemuliaan Mutasi
3(2-3)
Ganjil
AGH
632
Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
634
Rekayasa Genetika Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
635
Analisis Molekuler dan Seluler Pemuliaan
Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
637
Fisiologi dan Biologi Seluler Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
638
Teknik Laboratorium Bioteknologi
3(1-6)
Genap
AGH
600
Topik Khusus
1-3
Ganjil/Genap
untuk
Lingkungan
Total SKS Minimum
39
Program Doktor
Kode
Mata Kuliah
SKS
Semester
2(2-0)
Ganjil
Mata Kuliah Wajib SPs
PPS
702
Falsafah Sains
Mata Kuliah Wajib Mayor (26 SKS)
AGH
613
Metode Penelitian Pemuliaan Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
614
Pemuliaan Tanaman
Bercekaman
3(3-0)
Ganjil
AGH
634
Rekayasa Genetika Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
637
Fisiologi dan Biologi Seluler Tanaman
3(2-3)
Genap
PPS
701
Kolokium
1
Ganjil/Genap
PPS
790
Seminar
1
Ganjil/Genap
PPS
799
Penelitian dan Disertasi
12
Ganjil/Genap
untuk
Lingkungan
Mata Kuliah Pilihan Mayor
AGH
611
Pemuliaan Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
612
Genetika Kuantitatif
3(3-0)
Genap
AGH
615
Sitogenetika Tanaman
3(2-3)
Ganjil
Katalog 2012 -
3
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
Kode
Mata Kuliah
SKS
Semester
AGH
616
Pemuliaan Mutasi
3(2-3)
Genap
AGH
631
Bioteknologi Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
632
Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
635
Analisis Molekuler dan Seluler Pemuliaan
Tanaman
3(2-3)
Ganjil
AGH
636
Kultur Jaringan Tanaman Lanjut
3(2-3)
Ganjil
AGH
638
Teknik Laboratorium Bioteknologi Tanaman
3(2-3)
Genap
AGH
711
Kapita Selekta Pemuliaan Tanaman
2(2-0)
Ganjil
AGH
731
Kapita Selekta Bioteknologi Tanaman
2(2-0)
Genap
AGH
700
Topik Khusus
1-3
Ganjil/Genap
Total SKS Minimum
40
SILABUS MATA KULIAH
AGH 511
Analisis Genetik Tanaman
3(2-3) 1
Mata kuliah ini memberikan landasan yang kokoh, yang diperlukan dalam
mengembangkan disain perbaikan genetika tanaman secara efisien, melalui pokok
bahasan yang mencakup pendahuluan mengenai peran genetika bagi pemuliaan
tanaman, analisis pola pewarisan berdasarkan hukum Mendel, struktur dan sistem
penggandaan DNA, sistem ekspresi gen dan pembentukan penotipe struktur dan
fungsi kromosom, mekanisme perubahan genetik dan mutasi, pautan genetik,
teknologi rekombinasi DNA serta analisis pewarisan kuantitatif. Pendalaman
perkuliahan dilakukan melalui diskusi paper, dan praktikum yang akan diberikan
dalam bentuk praktik laboratorium dan simulasi. Mata kuliah didukung referensi
mutakhir dan hasil penelitian pengajar
Sobir
Muhamad Syukur
Desta Wirnas
AGH 611
Pemuliaan Tanaman
3(2-3) 2
Pemuliaan tanaman sebagai ilmu terapan membahas pentingnya organisasi
program pemuliaan tanaman, keragaman genetik dan pengelolaannya. Sistem
reproduksi tanaman dan sistem genetik yang meningkatkan dan menghambat
program pemuliaan, inkompatibilitas, sterilitas pejantan dan pengendalian ekspresi
seks pada tanaman. Ploidi dan peluang penggunaannya dalam pemuliaan
tanaman. Interaksi genotipe x lingkungan. Depresi silang dalam (inbreeding
depression) dan heterosis. Pewarisan sifat kuantitatif, pendugan parameter
genetik dan heritabilitas. Berbagai macam metode dan seleksi antar dan dalam
4
- Katalog 2012
Meraih masa depan berkualitas bersama Sekolah Pascasarjana IPB
populasi; Sistem pemuliaan tanaman komprehensif dan perancangan persilangan.
Perbanyakan, penyebaran dan cara mempertahankan varietas baru. Kegiatan
praktikum di laboratorium dan di lapangan untuk pendalaman berbagai topik
perkuliahan juga merupakan bagian dari mata kuliah ini.
Surjono H. Sutjahjo
Hajrial Aswidinnoor
Trikoesoemaningtyas
Muhamad Syukur
AGH 612
Genetika Kuantitatif
3(3-0) 1
Menerapkan prinsip-prinsip genetika populasi dengan menjadikan sifat
metrik, bukan sifat kualitatif, sebagai lingkupannya didahului dengan oleh pertelaan
mengenai “Populasi” dari frekuensi gen, frekuensi genotipe serta kajian hukum
keseimbangan Hardy-Weinberg serta bahasan mengenai faktor-faktor sistematik
dan dispersif pengubah frekuensi gen. Penelaahan terhadap sifat dengan variasikontinyu/sifat kompleks. Pengertian dasar mengenai : nilai tengah populasi, nilai
rata-rata substitusi gen, nilai pemuliaan, nilai aditif, nilai deviasi dominan dan nilai
interaksi antar gen serta hal-hal yang bertalian dengan ragam/peragam genetik
total serta komponen-komponen ragam/peragam akan merupakan fokus kuliah ini.
Diskusi mengenai heritabilitas, korelasi genetik, silang dalam, respon seleksi serta
respon terkorelasi juga akan mengisi kuliah ini.
Yudiwanti Wahyu E.K.
Endang Sjamsudin
Muhamad Syukur
Desta Wirnas
AGH 613
Metode Penelitian Pemuliaan Tanaman
3(2-3) 1
Perancangan pemuliaan tanaman secara komprehensif didiskusikan. Selain
itu akan didiskusikan dan dipraktekkan metode-metode analisis data lapangan
kegiatan pemuliaan tanaman seperti pengolahan data dari beberapa lingkungan,
partisi ragam ke dalam pengaruh populasi dan respon (linier. Kuadratik, dsb.);
kemajuan seleksi; standardisasi peubah dan penggunaannya dalam indeks
seleksi; penghitungan respon stabilitas terhadap lingkungan dan partisi ragam
genotipe x lingkungan ke dalam komponen-komponennya; pendugaan nilai
heterosis dan daya gabung umum, serta konsep-konsep stabilitas dalam
pemuliaan tanaman. Peserta diharapkan mempunyai kemampuan dalam
menentukan program pemuliaan tanaman dan pengolahan data menggunakan
komputer dan perangkat lunak minitab, SAS, MS Excell, dan atau yang sejenisnya.
Hajrial Aswidinnoor
Muhamad Syukur
AGH 614
Pemuliaan Tanaman Untuk Lingkungan
Bercekaman
3(3-0) 1
Mata kuliah ini menjelaskan paradigma baru budidaya tanaman, filosofi dan
perkembangan pemuliaan untuk ketahanan terhadap lingkungan bercekaman,
Katalog 2012 -
5
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
macam cekaman lingkungan biotik, respon tanaman inang, macam cekaman dan
adaptasi tanaman terhadap cekaman abiotik, pertimbangan dan problematika
dalam merakit kultivar adaptif terhadap lingkungan bercekaman melalui
pendekatan konvensional maupun bioteknologi, serta peran participatory breeding
dalam pemuliaan untuk adaptasi terhadap lingkungan bercekaman.
Trikoesoemaningytas
Yudiwanti Wahyu E.K.
Sobir
AGH 615
Sitogenetika Tanaman
3(2-3) 1
Teori kromosom tentang pewarisan karakter. Pembelahan dan perilaku
kromosom. Fungsi, struktur, jumlah, tipe dan keragaman kromosom. Manipulasi
kromosom melalui perekayasaan kromosom/genom (euploidi dan aneuploidi).
Akan dibahas pula perkembangan teknik terbaru dalam analisis sitogenetika
tanaman seperti fluoresence in situ hybridization dsb, serta penerapannya dalam
mendukung pemuliaan tanaman.
Muhamad Syukur
Yudiwanti Wahyu E.K.
Syarifah Iis Aisyah
AGH 616
Pemuliaan Mutasi
3(2-3) 1
Mata kuliah ini memberikan pengetahuan kepada mahasiswa tentang arti
penting/ peranan mutasi dalam meningkatkan keragaman dan perbaikan sifat
tanaman. Mata kuliah ini membahas berbagai teknik mutagenesis dan dasardasar mekanisme terjadinya mutasi pada tanaman. Pembahasan juga dilakukan
terhadap informasi mutakhir tentang
pemuliaan mutasi (fenomena khimera,
variegata, dll) dan berbagai contoh pemanfaatan pemuliaan mutasi pada beberapa
tanaman penting (tanaman hias, tanaman pangan, tanaman buah-buahan, dan
sayuran).
Syarifah Iis Aisyah
Muhamad Syukur
Surjono Hadi Sutjahjo
AGH 631
Bioteknologi Tanaman
3(2-3) 2
Membahas konsep-konsep bioteknologi tanaman pada tingkat seluler dan
molekular meliputi perbaikan sifat tanaman secara in vitro melalui mutasi secara
fisik dan kimiawi, hibridisasi somatik, transformasi gen dengan Agrobakterium,
elektroporasi, silicon carbide, dan perakitan varietas dihaploid dengan kultur
anthera, seleksi mutan variasi somaklonal secara in vitro, in vitro fertilisasi, induksi
pembungaan secara in vitro, produksi senyawa metabolit sekunder, marka
molekular dalam pemuliaan tanaman, isolasi dan konstruksi gen untuk rekayasa
genetika, konsep keamanan hayati dan regulasi produk bioteknplogi serta paten
terhadap inventori produk bioteknologi. Kegiatan pratikum dilakukan di
6
- Katalog 2012
Meraih masa depan berkualitas bersama Sekolah Pascasarjana IPB
laboratorium dan rumah plastik dengan berbagai topik sesuai dengan materi
perkuliahan untuk memberikan pemahaman yang lebih mendalam dan ketrampilan
dalam teknik- teknik bioteknologi.
Ni Made Armini Wiendi
Gustaff Adolf Wattimena
AGH 632
Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
3(2-3) 2
Mata kuliah ini membahas biosintesis, cara kerja hormon, transduksi sinyal,
dan fungsi hormon. Penggunaan dalam bidang pertanian (pembiakan tanaman,
produksi tanaman, pemuliaan tanaman dan lain-lain) akan dibahas. Jenis hormon
yang dibahas ialah auksin, giberelin, sitokinin, etilen, asam absisat, asam
jasmonat, retardan dan poliamin.
Bambang Sapta Purwoko
Gustaff Adolf Wattimena
Nurhajati Ansori Mattjik
Dewi Sukma
AGH 634
Rekayasa Genetika Tanaman
3(2-3) 2
Mata kuliah ini membahas teori dan praktek penggunaan teknik rekayasa
genetika tanaman dalam hubungannya dengan bioteknologi pertanian. Prinsip dan
dasar rekayasa genetika tanaman akan diperkenalkan dalam kegiatan perkuliahan.
Pemakaian rekayasa genetika alami (Agrobacterium tumefaciens), teknik transfer
gen menggunakan gene gun (particle bombardment), dan teknik yang lain untuk
menghasilkan tanaman transgenik akan didiskusikan. Dalam kuliah dibicarakan
pengenalan berbagai macam vektor plasmid dan gen marker yang dipakai dalam
rekayasa genetika untuk mengatasi berbagai macam permasalahan di bidang
pertanian, seperti : tanaman tahan herbisida, tahan hama, tahan penyakit, dengan
mutu biji dan mutu buah yang lebih baik, serta penggunaan rekayasa genetika
dalam molecular farming. Kegiatan praktikum di laboratorium dan diskusi kelompok
untuk pendalaman berbagai topik perkuliahan juga merupakan bagian dari kuliah
ini.
Sudarsono
Darda Efendi
AGH 635
Analisis Molekuler dan Seluler Pemuliaan Tanaman
3(2-3) 1
Mata kuliah ini membahas teori dan praktek penggunaan teknik
biomolekuler-seluler dalam mendukung program pemuliaan tanaman. Dasar teori
rekombinasi dan pengembangan populasi yang diperlukan dalam penerapan
analisis genetik di tingkat molekuler akan didiskusikan. Berbagai teknik seluler dan
molekuler yang berkaitan dengan pemuliaan tanaman akan dibahas dalam kuliah
ini. Teknik seluler yang didiskusikan meliputi: wide hybridization, mutasi in vitro,
penggunaan tanaman haploid, dan fusi protoplas. Penggunaan berbagai teknik
seluler tersebut dalam hubungannya dengan introgresi gen, penciptaan
keragaman genetik baru, dan pemuliaan tanaman akan dibicarakan. Teknik
molekuler yang dibahas meliputi: penggunaan marker biokimia, marker RFLP,
Katalog 2012 -
7
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
marker RAPD dan PCR-based marker lainnya, marker DNA repetitive dan
microsatellite, dan marker AFLP. Pemakaian berbagai teknik molekuler dalam
hubungannya dengan analisis diversitas genetik, pemetaan genom tanaman, gene
tagging, dan pemuliaan tanaman akan dibicarakan. Selain kegiatan perkuliahan,
kegiatan praktikum di laboratorium dalam bentuk berbagai simulasi dan diskusi
kelompok untuk pendalaman berbagai topik perkuliahan dan kegiatan analisis data
molekuler dalam analisis genetik di tingkat molekuler juga merupakan bagian dari
kuliah ini.
Sudarsono
Hajrial Aswidinnoor
Asep Setiawan
AGH 636
Kultur Jaringan Tanaman Lanjut
3(2-3) 1
Membahas kultur jaringan tanaman beserta latar belakang teorinya, yang
mencakup : kultur sel, kultur jaringan, kultur organ, proses proliferasi, diferensiasi
dan regenerasi, medium kultur dan faktor pertumbuhan lain, perbanyakan klonal,
teknik sanitasi tanaman, serta penyelamatan plasmanutfah.
Agus Purwito
Nurhajati Ansori Mattjik
Gustaff Adolf Wattimena
Diny Dinarti
AGH 637
Fisiologi dan Biologi Seluler Tanaman
3(2-3) 2
Mata kuliah ini membahas tiga topik utama, yaitu: (i) fisiologi dan biologi sel
yang terkait dengan masalah kultur jaringan tanaman, (ii) analisis regulasi ekspresi
gen pada tanaman, (iii) mekanisme signal transduction yang terkait dengan respon
sel – jaringan tanaman terhadap faktor internal dan eksternal. Dalam kaitannya
dengan topik (i) – dalam kuliah didiskusikan ultra struktur sitofisiologi, sel,
regenerasi secara in vitro, penuaan (senescence) in vivo dan in vitro, serta stres.
Masalah vitrifikasi, fenomena morfologi-fisiologi dan pengaruh lingkungan tumbuh
tanaman donor terhadap morfogenesis in vitro. Dalam kaitannya dengan topik (ii) –
berbagai topik yang berhubungan dengan ekspresi gen tanaman, seperti:
organisasi genom dan tinjauan umum regulasi ekspresi gen-gen tanaman yang
ada dalam genom inti, genom mitokondria, dan genom kloroplast akan
didiskusikan. Selain itu, berbagai topik khusus akan dibicarakan, menyangkut
regulasi ekspresi gen yang berkaitan dengan fenomena male sterility dan selfincompatibility dan yang berkaitan dengan perkembangan organ tanaman (tissue
specific expression), yang diatur oleh fitohormon, dan yang dipengaruhi oleh
lingkungan (cahaya dan stres lingkungan), serta regulasi ekspresi gen dalam
hubungannya dalam fiksasi nitrogen dan dengan infeksi patogen pada tanaman.
Dalam kaitannya dengan topik (iii) – dalam kuliah akan didiskusikan mekanisme
signal ransduction yang terkait dengan respons sel – jaringan terhadap fitohormon,
cahaya, stres biotik dan abiotik. Dalam kuliah juga dibahas mengenai organel dan
sitoplasma sel tanaman seperti evolusi, struktur dan fungsi grana dalam kloroplas.
Nurul Khumaida
Nurhajati Ansori Mattjik
Sudarsono
8
- Katalog 2012
Meraih masa depan berkualitas bersama Sekolah Pascasarjana IPB
AGH 638
Teknik Laboratorium Bioteknologi Tanaman
3(2-3) 1
Mata kuliah ini membahas
tentang teknik-teknik laboratorium dalam
bioteknologi tanaman yang meliputi: fasilitas laboratorium dan laboratory savety,
isolasi dan purifikasi DNA tanaman, amplifikasi DNA dengan teknik PCR, preparasi
gel dan bufer eketroforesis, isolasi RNA dan kuantifikasinya, teknik hibridisasi yang
meliputi Southern-dan Northern-Blotting. Disain probe, isolasi dan kloning gen
serta sekuensing dibahas dalam mata kuliah ini. Teknik konstruksi plasmid,
tanaman transgenik, dan aplikasi penggunaan marka molekuler juga dibahas
dalam mata kuliah ini. Selain kegiatan perkuliahan dan diskusi paper, materi
praktikum akan diberikan dalam bentuk praktik laboratorium dan simulasi.
Nurul Khumaida
Darda Efendi
Asep Setiawan
Sintho W.Ardie
AGH 711
Kapita Selekta Pemuliaan Tanaman
2(2-0) 1
Dalam mata kuliah ini dibahas filosofi, kebijakan, strategi dan teknik
pemuliaan tanaman dalam kaitannya dengan pembangunan pertanian
berkelanjutan, prinsip-prinsip pelestarian fungsi lingkungan dalam pengelolaan
sumberdaya genetik, mereview keunggulan dan kelemahan berbagai metode
pemuliaan tanaman (persilangan dan seleksi) baik konvensional maupun
nonkonvensional, merancang program pemuliaan secara konprehensif, efektif,
efisien dan ramah lingkungan, prinsip pemuliaan berbasis partisipasi masyarakat
dengan memanfaatkan keunggulan sumberdaya genetik dan kearifan masyarakat
lokal.
Surjono Hadi Sutjahjo
Hajrial Aswidinnoor
AGH 731
Kapita Selekta Bioteknologi Tanaman
2(2-0) 2
Mata kuliah ini membahas pendalaman bioteknologi dan biologi molekuler
tanaman dalam mendukung berbagai bidang ilmu lainnya. Pendekatan
bioteknologi dan biologi molekuler tanaman dalam hubungannya dengan aspek
fisiologi, ekologi, genetika dan pemuliaan tanaman akan dibahas yang dikaitkan
dengan berbagai hasil penelitian mutakhir. Berbagai perkembangan baru dalam
bioteknologi dan biologi molekuler tanaman dalam menunjang pertanian yang maju
dan berkelanjutan akan didiskusikan. Penekanan kegiatan mata kuliah adalah
dalam bentuk diskusi intensif antara dosen dan mahasiswa dalam pembahasan
berbagai topik.
Darda Efendi
Gustaff Adolf Wattimena
Staf
Katalog 2012 -
9