GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PERKULIAHAN Mata kuliah Beban Studio Semester/Progdi Tujuan mata kuliah No. 1 : BIOTEKNOLOGI TANAMAN : 3 SKS : V/AGROTEKNOLOGI : Memberikan pemahaman dan wawasan tentang perkembangan bioteknologi modern serta teknik dan aplikasinya dalam peningkatan produksi dan perbaikan tanaman TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS 2 POKOK BAHASAN SUB POKOK BAHASAN METODE MEDIA WAKTU BACAAN 3 4 5 6 7 8 1. Mahasiswa memahami dan Konsep dasar mampu: bioteknologi a. Menjelaskan sistem biologi sel b. Mejelaskan fungsi bahan genetik DNA c. Menjelaskan proses regenerasi sel menjadi tanaman utuh a. Teori sel dan material genetik DNA b. Daya regenerasi / morphogenesis Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit a. Gardner et. al. Principle of genetics. b. George and Sherington. Plant propagation by tissue culture 2. Mahasiswa memahami dan mampu: a. Memberikan batasan dan definisi mikropropagasi b. Menjelaskan metode yang digunakan dalam mikropropagasi a. Pengertian mikropropagasi b. Teknik mikropropagasi Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit a. Kruse and Patterson Tissue Culture b. Livy Gunawan, Teknik kultur jaringan Mikro propagasi 3. 4. Mahasiswa memahami dan mampu: Teknik ina. Menjelaskan macam, sifat dan vitro/Kultur teknik penangan jaringan eksplan/bahan tanam b. Menjelaskan komposisi/ formula dan peranan masingmasing komponen dalam media kultur c. Menjelaskan kondisi kultur dan kebutuhan iklim mikronya d. Menjelaskan proses sub kultur untuk penumbuhan plantlet dan aklimatisasi untuk transplanting a. Eksplan/bahan tanam b. Media kultur c. Lingkungan kultur (cahaya, suhu, temperatur dan kelembaban) d. Subkultur dan aklimatisasi Ceramah diskusi Mahasiswa mampu: a. Memberikan penjelasan dan contoh keberhasilan teknik invitro pada bidang kebanyakan tanaman dan pemuliaan tanaman b. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi dalam keberasilan teknik in-vitro a. Keberhasilan in-vitro di bidang-bidang perbanyakan dan pemuliaan tanaman (tanaman semusim dan perennial) b. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan teknik in-vitro Ceramah diskusi Keberhasilan teknik invitro/Kultur jaringan LCD Papan tulis 110 menit LCD Papan tulis 110 menit a. George and Sherington. Plant propagation by tissue culture b. Eka Sugiyarta. Mendapatkan bibit melalui mikropropagasi c. Livi Winata. Perbnyakan tanaman. Livy Gunawan, teknik kultur jaringan d. GA. Wattimena, 1992 Bioteknologi Tanaman a. George and Sherington. Plant propagation by tissue culture b. Kruse and Patterson. Tissue Culture : method and application 5. Mahasiswa mampu: a. Menjelaskan pengertian somatik embriogenesis b. Membedakan antara samatik dan zygotik embriogenesis c. Menjelaskan proses somatik embriogenesis Somatik a. Pengertian somatik embriogenesis dan zygotik embriogenesis b. Proses membentuk somatik embriogenesis 6. Mahasiswa mampu: Aplikasi a. Mengaplikasikan metode kultur kultur jaringan untuk jaringan mengubah sifat tanaman dan meningkatkan penampilan tanaman b. Mengaplikasikan teknik kultur jaringan dibidang perbanyakan tanaman (mass propagation) dan tujuantujuan khusus a. Aplikasi kultur jaringan dalam induksi mutasi b. Aplikasi kultur jaringan dalam hibridisasi c. Aplikasi kultur jaringan untuk produksi bibit d. Aplikasi kultur jaringan untuk produksi metabolik sekunder e. Aplikasi kultur jaringan untuk tujuan konservasi Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit George and Sherington. Plant propagation by tissue culture Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit a. GA. Wattimena, 1992 Bioteknologi Tanaman b. Moeso Suryowinoto. Pemuliaan tanaman secara in-vitro. c. Journal Bioteknologi 7. Mahasiswa mampu: a. Memberi pengertian dan penggunaan fusi protoplast b. Menjelaskan proses dan teknik fisi protoplast 8. Mahasiswa mampu: a. Memberi pengertian tentang rekayasa genetik b. Menjelaskan tentang prisip dasar rekayasa genetik Fusi Proptoplasma Prisip rekayasa genetik a. Keuntungan fusi protoplasma b. Proses protoplasma c. Bentuk-brntuk fusi protoplasma Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit a. GA. Wattimena, 1992 Bioteknologi Tanaman b. Gleba ang Sytnik. Protoplast Fusion.Genetic Engineering in Higher Plants a. Teori yang mendasari rekayasa genetik b. Prinsip-prinsip dasar rekayasa genetik Ceramah diskusi LCD Papan tulis 110 menit a. C. Robinson (Ed.), 1995. Trends in Biology b. Plant Biochemistry & Moleculer Biology. 1992. P. J. Lea & R. C. Lecgood. 9. Mahasiswa mampu: a. Menjelaskan cara-cara isolasi gen b. Menjelaskan prosedur mengkloning gen c. Menjelaskan proses transformasi gen ke tanaman target Isolasi dan kloning gen a. Isolasi gen dan kloning gen b. Transformasi gen Ceramah diskusi OHP Papan tulis 110 menit a. Apllied Genetics.1991. G. Hayward b. Biotechnology. 1999. Phil Larkin c. Genetika Kuantitatif dan Bioteknologi Tanaman. 1992. Soemartono 10. Mahasiswa mampu: a. Menjelaskan proses dalam Transformasi gen a. Tahap-tahap pemindahan gen Ceramah diskusi OHP Papan 110 menit a. GA. Wattimena, 1992 Bioteknologi Tanaman mentransfer gen antar tanaman b. Menjelaskan teknik-teknik dalam transfer gen 11. Mahasiswa mampu: a. Menjelaskan tentang pengertian, syarat dan type penanda genetik/DNA marker b. Teknik-teknik pada DNA marker c. Menjelaskan manfaat DNA marker Genetik marker 12. Mahasiswa mampu: Aplikasi a. Menjelaskan aplikasi rekayasa rekayasa genetik tanaman bagi genetik peningkatan kesejahteraan manusia b. Mengaplikasikan berbagai teknik rekayasa genetik untuk program peningkatan kualitas dan kuantitas tanaman donor ke target tanaman b. Macam teknik yang digunakan dalam transfer gen tulis a. Tipe-tipe penanda Ceramah genetik diskusi b. teknik DNA marker (RFLP, RAPD, AFLP, SSR) c. Manfaat DNA marker LCD Papan tulis 110 menit a. Apllied Genetics.1991. G. Hayward b. Biotechnology. 1999. Phil Larkin c. Genetika Kuantitatif dan Bioteknologi Tanaman. 1992. Soemartono a. Rekayasa genetik di bidang perbanyakan tanaman b. Rekayasa genetik di bidang pemuliaan LCD Papan tulis 110 menit a. C. Robinson (Ed.), 1995. Trends in Biology b. Plant Biochemistry & Moleculer Biology. 1992. P. J. Lea & R. C. Lecgood. Ceramah diskusi b. C. Robinson (Ed.), 1995. Trends in Biology c. Journal Bioteknologi KONTRAK PERKULIAHAN Nama Mata Kuliah : Dasar Bioteknologi Tanaman Dosen Pengajar : Makhziah, Ir.MP. Sukendah, Ir.MP. Arika Purnawati, Ir.MP. Ida Retno Moeljani, Ir. MP. I. Manfaat Mata Kuliah Kebutuhan manusia yang mendesak untuk menghasilkan tanaman yang berproduksi tinggi, bebas dari hama dan penyakit dan dapat diproduksi secara masal dalam waktu relatif singkat serta menciptakan keragaman tanaman melalui perkawinan spesies kerabat jauh dan tanaman dengan gen-gen yang terkontrol tidak dapat ditanggulangi dengan cara-cara konvensional yang ada. Bioteknologi memberi harapan baru untuk mengatasi kendala-kendala tersebut dan memperkaya teknik-teknik perbanyakan serta pemulian tanaman. Keberhasilan teknik rekayasa genetika dan dampaknya pada dunia pertanian modern memacu lahirnya pakarpakar bioteknologi beserta produk-produk bioteknologi yang berguna bagi persediaan pangan dunia. Dari segi ilmu pengetahuan perkembangan bioteknologi pertanian modern merupakan revolusi dalam bidang science khususnya ilmu genetika. Dengan demikian mata kuliah ini diharapkan dapat meningkatkan wawasan dan pemahaman mahasiswa tentang bioteknologi tanaman yang berkembang sekarang ini dan sedapat mungkin dapat mengimplementasikan di dalam praktikum untuk bekal keahlian di masyarakat nanti. II. Deskripsi Perkuliahan Mata kuliah ini merupakan mata kuliah pengantar untuk memperoleh pemahaman tentang konsep dasar bioteknologi tanaman, peranan bioteknologi di bidang pertanian, teknikteknik micropropagation secara in-vitro, multi-fungsi kultur jaringan, isolasi dan kloning gen, DNA rekombinan, transformasi gen, produk-produk bioteknologi tanaman, kontroversi rekayasa genetika (GMO) dan penanda genetik. Pemahaman lebih mendalam dengan ditunjang praktikum. III. Tujuan Instruksional Di akhir perkuliahan diharapkan mahasiswa mampu : a. Menjelaskan konsep-konsep dasar bioteknologi tanaman b. Menjelaskan teknik-teknik dasar dalam micripropagation in-vitro dan rekayasa genetika c. Mengimplementasikan teknik-teknik dasar bioteknologi dalam bidang pertanian IV. Strategi Perkuliahan Metode perkuliahan Bioteknologi Tanaman lebih banyak menggunakan metode ceramah aktif. Dengan demikian setiap mahasiswa diharapkan berperan aktif dalam membahas topik-topik di bidang bioteknologi tanaman yang berkembang sekarang ini. Menjelang perkuliahan mahasiswa diberikan tugas paperdalam salah satu topik bioteknologi tanaman untuk didiskusikan di kelas. V. Sumber Referensi George, EF and P.D. Sherrington. 1984. Plant propagation by tissue culture. Exegetics Ltd, England Suryowinoto, M.1996. Pemuliaan tanaman secara in-vitro. Kanisius. Yogyakarta. Nugroho,A dan H. Sugito. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Penebar Swadaya. Jakarta Gunawan, LW. 1995. Teknik kultur in-vitro dalam holtikultura. Penebar Swadaya. Jakarta. Journal-Journal. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. G. Hayward . 1991. Apllied Genetics. Phil Larkin. 1999. Biotechnology. Soemartono. 1992. Genetika Kuantitatif dan Bioteknologi Tanaman.. P. J. Lea & R. C. Lecgood. 1992. Plant Biochemistry & Moleculer Biology. VI. Tugas 1. Sebelum mengikuti perkuliahan membaca sumber referensi yang telah disebutkan dalam kontrak 2. Mengikuti secara aktif setiap perkuliahan dan mengejakan tugas paper yang harus diserahkan pada 3 minggu sebelum kuliah berakhir 3. Evaluasi Tengah Semestar dan Akhir Semester wajib diikuti oleh setiap mahasiswa sesuai dengan kalender akademik Fakultas . VII. Kriteria Penilaian Kriteria penilaian akan ditentukan sebagai berikut : Nilai Point Range A 4,00 80 – 100 A- 3,75 76 – 79 B+ 3,50 71 – 75 B 3,00 66 – 70 B- 2,75 61 – 65 C+ 2,50 56 – 60 C 2,00 51 – 55 D 1.00 40 – 50 E 0.00 < 40 Nilai akhir (NA) dihitung dengan prosentase sebagai berikut : UTS : 30% UAS : 30% Kuis + Tugas : 20% Praktikum : 20% TOTAL : 100% SATUAN ACARA PERKULIAHAN BIOTEKNOLOGI TANAMAN Pertemuan I II III IV V VI VII Materi Kuliah Konsep dasar dan perkembangan bioteknologi - Definisi dan ilmu yang mendasari Bioteknologi - Sejarah Perkembangan Bioteknologi - Peranan Bioteknologi dalam bidang Pertanian Mikropropagasi - Pengertian Mikropropagasi vs Makropropagasi - Teknik Mikropropagasi Teknik perbanyakan secara in –vitro -Kultur Meristem -Kultur Anther -Kultur embrio Perkembangan eksplan -Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan teknik in-vitro -Organogenesis dan Embriogenesis Macam – macam Media Kultur In – Vitro -MS -Euwens -Vaccin & Went Aplikasi Kultur Jaringan dalam bidang pemuliaan tanaman (I) -Variasi Soma Klonal -Crio Preservation -Fertilisasi secara In-Vitro XIV Aplikasi Kultur Jaringan dalam bidang pemuliaan tanaman (II) -Tanaman Dihaploid -Embrio Rescue -Fusi Protoplast UTS Prinsip Dasar Rekayasa Genetika -Sejarah Penemuan untuk Teknik Rekayasa Genetika -Dogma sentral -Perangkat dalam rekayasa genetika DNA Rekombinan -Isolasi Gen -Kloning Gen Transfer Gen dalam Tanaman -Macam-macam Teknik Transfer Gen -Transfer Gen Secara Biologis Penanda Genetik -Tipe Penanda -Teknik Penanda Molekuler Produk – Produk Hasil Rekayasa Genetik, Keamanan dan Pengaturannya Diskusi Paper XV UAS VIII IX X XI XII XIII Dosen Dr. Ir. Sukendah, MSc. Dr. Ir. Sukendah, MSc. Ir. Pangesti N., MSi. Ir. Pangesti N., MSi. Ir. Pangesti N., MSi. Ir. Ida Retno M., MP. Ir. Ida Retno M., MP. Ir. Makhziah, MP. Ir. Makhziah, MP. Ir. Makhziah, MP. Dr. Ir. Sukendah, MSc. Dr. Ir. Sukendah, MSc. Dr. Ir. Sukendah, MSc.