Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman (PBT)

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


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


3(2-3)

Ganjil

AGH

614

Pemuliaan Tanaman Bercekaman

3(3-0)

Ganjil

AGH

634


3(2-3)

Genap

AGH

637


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


3(3-0)

Genap

AGH

615


3(2-3)

Ganjil

Katalog 2012 -

3


Kode

Mata Kuliah

SKS

Semester

AGH

616

Pemuliaan Mutasi

3(2-3)

Genap

AGH

631


3(2-3)

Genap

AGH

632


3(2-3)

Genap

AGH

635


3(2-3)

Ganjil

AGH

636


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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