Studi Keragaman Genetik dan Pengembangan Penanda SNAP Berbasis Gen α-D Galactosidase, WRKY, SUS, SACPD dan ABI pada Kelapa Kopyor.
View/ Open
Date
2017Author
Saputra, Tengku Imam
Sudarsono
Dinarti, Diny
Metadata
Show full item recordAbstract
Kelapa Kopyor merupakan kelapa endemik khas yang ditemukan di
Indonesiayang mempunyai nilai ekonomi cukup tinggi. Harga buah kelapa
Kopyor mencapai 7 kali lipat dari kelapa normal. Produksi buah kelapa Kopyor
dari beberapa sentra tanaman kelapa masih sangat terbatas karena permasalahan
perbanyakan kelapa Kopyor. Hal ini terjadi akibat kelapa Kopyor merupakan
kelapa abnormal membawa alel langka dan bersifat resesif. Secara visual fenotipe
tanaman kelapa normal dan kelapa Kopyor sangat sulit dibedakan meskipun
secara genotipe berbeda. Perbedaan kelapa Kopyor dan kelapa normal hanya
dapat dibedakan pada saat tanaman kelapa telah tumbuh dewasa dan berbuah
kemudian dilihat bagian endospermanya. Berdasarkan hal tersebut petani akan
sangat sulit melakukan identifikasi tanaman kelapa Kopyor khususnya pada fase
bibit.
Serangkaian kegiatan dalam penelitian ini dilakukan untuk mempelajari
gen-gen yang diduga berhubungan dengan karakter abnormal kelapa Kopyor,
diantaranya gen α-D Galactosidase, WRKY, SUS, SACPD dan ABI. Gen-gen
tersebut dipelajari studi keragaman genetiknya dan selanjutnya dikembangkan
sebagai teknologi penanda molekuler berbasis Single nucleotide amplified
pholymorphism. Teknologi penanda molekular yang dikembangkan dalam
penelitian ini akan sangat membantu dalam menyelesaikan masalah identifikasi
tanaman kelapa yang membawa alel sifat Kopyor. Hasil penelitian ini membantu
pemulia dalam program percepatan pemuliaan tanaman kelapa untuk
mengembangkan kelapa-kelapa unggul dimasa depan.
Percobaan pertama adalah melakukan isolasi dan karakterisasi keragaman
sekuen gen α–D Galactosidase. Sejumlah penelitian mengungkapkan bahwa
abnormalitas pada kelapa Makapuno disebabkan oleh mutasi yang terjadi pada
gen α–D Galactosidase namun secara fenotipe endosperma kelapa Kopyor
berbeda dengan kelapa Makapuno. Penelitian tentang isolasi dan karakterisasi gen
α–D Galactosidase pada kelapa Kopyor sebelumnya belum pernah dilaporkan
sehingga penelitian ini menjadi bagian penting yang harus dilakukan. Penelitian
ini berhasil mengamplifikasi seluruh area target gen yang mengandung bagian
exon (Coding DNA Sequence). Total panjang CDS yang dihasilkan adalah 1197
bp dengan translasi produk asam amino sebanyak 398 asam amino. Hasil analisis
keragaman sekuen menunjukkan terdapat 50 situs polimorfik pada gen α–D
Galactosidase kelapa. Situs tersebut merupakan situs mutasi substitusi basa
tunggal (SNP). Terdapat perbedaan situs-situs SNP yang berbeda pada kelapa
Kopyor, normal maupun Makapuno.
Percobaan kedua adalah melakukan mengembangkan penanda molekular
SNAP berbasis gen α–D Galactosidase dan WRKY untuk menganalisis
keragaman kelapa normal dan Kopyor sebagai teknologi identifikasi tanaman
kelapa Kopyor. Pengembangkan penanda molekular SNAP berbasis gene α–D
Galactosidase dan WRKY yang dilakukan dalam penelitian ini berhasil
iii
dilakukan dengan diperoleh 18 pasang primer penanda SNAP sebagai lokus. Hasil
pengujian analisis polimorfisme lokus dan keragaman genetik menunjukkan
penggunaan 43 aksesi yang berada dalam 1 populasi pada 1 kawasan geografi
memberikan hasil yang lebih baik dan mampu mengelompokkan aksesi sesuai
fenotipe karakter endosperma dibandingkan menggunakan 80 aksesi kelapa
Indonesia yang berasal dari beragam pulau diIndonesia. Keseluruhan 18 lokus
primer SNAP yang diuji menggunakan 43 aksesi kelapa, hanya 12 lokus primer
yang menghasilkan pita polimorfik.
Percobaan ketiga adalah pengembangan dan pengujian penanda molekular
SNAP untuk menganalisis keragaman aksesi kelapa kelapa Kopyor dan normal
asal kabupaten Pati dan hasil budidaya laboratorium kultur jaringan sebagai
teknologi identifikasi tanaman kelapa Kopyor. Pengembangan dan pengujian
penanda molekular SNAP berbasis gene SACPD, SUS dan ABI berhasil
dilakukan. Sebanyak 8 marka SNAP yang diuji, terdapat empat primer
(CNSUS1#3, CNSUS1#11, CNSUS1#17 dan ABI3#3) yang termasuk kategori
cukup informatif membedakan gen dari tiap individu dalam 43 aksesi dalam
populasi yang diuji. Aksesi kelapa Dalam Kopyor, Genjah Normal, Genjah
Kopyor dan Kopyor Kultur Jaringan dengan marka SNAP dapat dipisahkan ke
dalam tiga kelompok yang berbeda dengan piranti lunak DARwin menggunakan
metode Neighbour Joining. Struktur genetik populasi dengan piranti lunak
STRUCTURE dapat membagi aksesi kelapa yang diuji atas dua subgrup populasi
dari perhitungan maksimum ΔK diperoleh pada K=2. Hal ini menunjukkan lokuslokus
terpilih yang digunakan sebagai penanda SNAP secara umum merupakan
alel dengan frekuensi rendah.
Collections
- MT - Agriculture [3772]