Analisis Keragaman Morfologi dan Biokimia pada Anggrek Phalaenopsis serta Analisis Keragaman Genetik dengan Marka SNAP

Abstract

Pengembangan komoditas anggrek Phalaenopsis di Indonesia masih menghadapi beberapa kendala diantaranya; (1) kurangnya pemahaman terkait karakter atau sifat penting dan identitas calon tetua yang akan digunakan dalam persilangan, (2) kendala perbanyakan klonal dalam penyediaan bibit unggu, dan (3) kegiatan pemuliaan dalam merakit hibrida unggul baru yang belum sepenuhnya memenuhi kaidah pemuliaan tanaman. Serangkaian kegiatan penelitian dilakukan untuk mempelajari hubungan kekerabatan antar genotipe anggrek Phalaenopsis, mengetahui kandungan utama pigmen dan korelasi terhadap beberapa organ tanaman, analisis keragaman genetik dan pengembangan marka SNAP berbasis sekuen gen CHS. Percobaan pertama adalah melakukan karakterisasi terhadap 10 genotipe anggrek Phalaenopsis untuk mempelajari hubungan kekerabatan antar genotipe. Hasil analisis menunjukkan hubungan kekerabatan antar 10 genotipe berasarkan analisis kluster terbagi menjadi dua kelompok dengan koefisien kemiripan 55%. Berdasarkan karakter kuantitatif Phal. amabilis memiliki tipe bunga besar yang ditunjukkan oleh panjang dan lebar bunga, lebar sepal dorsal, panjang dan lebar petal. Phal. amabilisberpotensi digunakan dalam persilangan untuk memperoleh karakter bunga standar putih besar. Percobaan kedua adalah melakukan uji kandungan pigmen klorofil, antosianin, dan karoten terhadap organ daun, akar dan bungapada 10 genotipe anggrek Phalaenopsis. Hasil pengujian menunjukkan pada genotipe dengan warna dasar bunga pink atau ungu memiliki kandungan antosianin yang tinggi, sedangkan genotipe dengan warna dasar bunga kuning memiliki kandungan karoten yang tinggi. Korelasi positif yang nyata diperoleh pada kandungan pigmen antosianin pada daun atau akar dengan bunga yang terdapat pada genotipe Phal. hibrida PH37 dan Phal. hibrida kode „P1ROU1‟. Percobaan ketiga yaitu isolasi dan karakterisasi frgamen gen CHS pada 10 genotipe anggrek Phalaenopsis. Hasil percobaan menunjukkan diperoleh 20 sekuen fragmen gen CHS dari 10 genotipe anggrek Phalaenopsis dengan kisaran basa ~ 700 pb. Mutasi delesi dijumpai pada sekuen gen CHS hasil dari penelitian dengan dua tipe mutan yaitu alel mutan I dan alel mutan II. Alel mutan I terjadi mutasi delesi pada basa ke 686, sedangkan alel mutan II terjadi delesi pada basa ke 686 dan 696. Mutasi satu basa ditemukan sebanyak 13 posisi dan diperoleh empat haplotipe. Hasil analisis filogenetik runutan basa menunjukkan bahwa 20 sekuen terbagi menjadi dua kelompok. Hasil analisis filogenetik prediksi asam amino menunjukkan lima tipe sekuen unik yang diperoleh dari penelitian ini mengelompok pada satu klaster. Analisis prediksi runutan asam amino menunjukkan motif terkonservasi berdasarkan analisis pensejajaran terhadap beberapa sekuen aksesi lain dari data GeneBank. Percobaan keempat adalah analisis keagaman genetik dengan marka SNAP. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan 12 genotipe dan hibrida ii TSW 1102 anggrek Phalaenopisis dengan tiga pasang primer SNP. Hasil analisis pensejajaran diperoleh tiga situs SNP non-synonimous yang selanjutnya digunakan sebagai marka. Hasil percobaan menunjukkan marka SNAP dapat mengelompokkan 12 genotipe berdasarkan warna bunga dan pada populasi hibrida TSW 1102 mengelompok menjadi tiga kelompok berdasarkan kemiripan terhadap tetua betina, tetua jantan, dan rekombinasi atau hibrida dari kedua tetua. Uji khi-khuadrat dilakukan untuk menguji kesesuaian frekuensi alel dengan nisbah Mendel yang dilakukan pada populasi hibrida TSW 1102. Pada lokus SNP1_CHS menunjukkan frekuensi alel tidak memenuhi nisbah Mendel, sedangkan pada lokus SNP3_CHS memenuhi nisbah Mendel dengan nisbah 1:1.