| dc.description.abstract | Pengembangan budi daya tanaman karet di Indonesia dan negara-negara utama penghasil karet alam di dunia menghadapi kendala serangan penyakit gugur daun Corynespora (PGDC) yang secara signifikan menurunkan produksi lateks tanaman karet. Penyakit gugur daun yang disebabkan oleh cendawan Corynespora cassiicola merupakan salah satu penyakit penting yang sudah tersebar di hampir seluruh sentra perkebunan karet di dunia dan penyebarannya sangat sulit dikendalikan. Penggunaan klon-klon karet tahan sebagai bahan tanam merupakan salah satu solusi pengendalian PGDC secara efektif dan ekonomis. Program pemuliaan tanaman karet untuk menghasilkan klon-klon unggul yang tahan terhadap PGDC seringkali terkendala dengan lamanya waktu yang diperlukan untuk proses seleksi, sehingga kemajuan dibidang biologi molekuler melupakan peluang untuk mengatasi hal tersebut. Serangkaian kegiatan penelitian dilakukan bertujuan untuk : 1) mengidentifikasi keragaman tingkat patogenisitas, sekuen ITS-rDNA dan gen penyandi cassiicolline pada isolat C. cassiicola asal perkebunan karet di Indonesia, 2) mengevaluasi tingkat ketahanan plasma nutfah karet terhadap penyakit gugur daun Corynespora, 3) menganalisis keragaman genetik dan struktur populasi plasma nutfah karet berdasarkan marka EST-SSR, serta 4) menyusun peta pautan genetik dan mengidentifikasi marka SSR yang terkait dengan PGDC pada tanaman karet.
Penelitian diawali dengan uji virulensi 23 isolat C. cassiicola yang terdiri dari dua kelompok. Kelompok pertama adalah 6 isolat yang diisolasi dari klon yang sama (GT 1) pada 6 perkebunan karet berbeda yaitu dari Provinsi Sumatera Utara, Bengkulu, Jambi, Jawa Barat, Jawa Tengah, Kalimantan Barat dan Sumatera Selatan, sedangkan kelompok kedua adalah 17 isolat yang diisolasi dari 17 klon karet berbeda di lokasi yang sama. Uji virulensi dilakukan berdasarkan aktivitas toksin isolat pada daun 6 klon karet yaitu BPM 1, RRIC 100, BPM 24, PB 260, GT 1 dan RRIM 600 yang memiliki tingkat ketahanan berbeda terhadap PGDC. Hasil analisis virulensi menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara isolat dengan klon karet yang menghasilkan perbedaan tingkat virulensi masing-masing isolat terhadap enam klon karet uji. Daerah dan jenis klon inang asal isolat diisolasi berpengaruh terhadap kemampuan virulensi dan keragaman sekuen ITS-rDNA isolat C.cassiicola yang dianalisis. Analisis keragaman sekuen ITS-rDNA 23 isolat C. cassiicola menggunakan kombinasi primer ITS1F/ITS4 menunjukkan bahwa terdapat tiga titik SNP yang membagi isolat menjadi 5 haplotipe berbeda dan sebagian besar isolat tergolong ke dalam haplotipe 1. Analisis menunjukkan bahwa terdapat keterkaitan antara sekuen ITS-rDNA dengan kemampuan virulensi, dimana perubahan basa pada titik SNP mengakibatkan terjadinya perubahan tingkat virulensi isolat. Identifikasi gen cas menunjukkan bahwa isolat C. cassiicola asal tanaman karet Indonesia tergolong kepada kelompok cas4 yang diduga terkait dengan virulensi tinggi.
iv
Percobaan selanjutnya adalah uji ketahanan 56 plasma nutfah karet yang terdiri dari 50 aksesi populasi IRRDB 1981 dan 6 klon karet populasi Wickham terhadap empat isolat C. cassiicola (CC-01, CC-20, CC-22, dan CC-23) yang tergolong sangat virulen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 12 aksesi tergolong sangat tahan, 13 aksesi tahan, 23 aksesi rentan dan 8 aksesi tergolong sangat rentan terhadap PGDC. Terdapat tiga aksesi dari populasi IRRDB 1981 yang memiliki tingkat ketahanan lebih baik dari populasi Wickham yaitu PN 451, PN 494 dan PN 604.
Analisis keragaman genetik plasma nutfah karet menggunakan 15 primer EST-SSR menunjukkan bahwa terdapat keragaman genetik yang cukup tinggi pada populasi yang dianalisis. Analisis filogenetik menunjukkan terdapat tiga kelompok plasma nutfah karet, dimana populasi Wickham berada terpisah dari populasi IRRDB 1981 yang menandakan bahwa terdapat jarak genetik yang cukup jauh antara populasi Wickham dengan IRRDB 1981, serta populasi IRRDB 1981 terpisah lagi menjadi dua kelompok berdasarkan asal geografis dari masing-masing subpopulasi dengan sedikit pencampuran antar subpopulasi. Analisis struktur populasi menggunakan program STRUCTURE menunjukkan bahwa pencampuran yang terjadi kemungkinan disebabkan oleh adanya aliran gen melalui hibridisasi antar populasi.
Berdasarkan informasi yang diperoleh pada percobaan diatas telah dilakukan pemilihan klon-klon yang memiliki sifat ketahanan yang sangat kontras sebagai tetua persilangan. Sebagai tetua betina dipilih klon tahan BPM 1 dan tetua jantan dipilih klon rentan RRIM 600 untuk menghasilkan populasi pemetaan. Dari persilangan kedua klon tetua diperoleh 30 tanaman dan 74 embrio F1. Tanaman F1 yang diperoleh selanjutnya di uji tingkat ketahanannya terhadap PGDC menggunakan dua isolat C. cassiicola yaitu CC-06 yang berasal dari klon GT 1 dan CC-22 yang berasal dari klon RRIM 600. Uji ketahanan menunjukkan bahwa tingkat ketahanan tanaman F1 terhadap kedua isolat bervariasi dengan kisaran 5.2 – 33.4% pada isolat CC-06 dan 3.5–36.4% pada isolat CC-22. Untuk menyusun peta pautan genetik maka telah dilakukan seleksi 135 lokus SSR pada kedua klon tetua untuk memilih lokus-lokus yang polimorfik. 30 lokus terseleksi selanjutnya digunakan untuk mengamplifikasi 104 individu populasi pemetaan dan hanya primer yang bersegregasi 1:1 yang digunakan dalam penyusunan peta pautan genetik. Analisis pautan menggunakan program MAPMAKER/EXP menunjukkan bahwa pada LOD 3 terbentuk 4 kelompok dengan total 8 lokus terpaut, sedangkan pada LOD 2 terbentuk 2 kelompok pautan dengan total 11 lokus terpaut. QTL yang terkait PGDC belum berhasil diidentifikasi pada peta pautan tersebut, namun berdasarkan analisis marka tunggal diketahui bahwa empat lokus (EHB 70, EHB 081, EHBp 18 dan SSRH 548) berasosiasi dengan kedua isolat (CC-06 dan CC-22). Selain itu juga diperoleh satu lokus (HB 68) yang hanya berasosiasi dengan isolat CC-06 dan lima lokus lainnya (gSSR 165, HBE 329, SSRH 103, HB 78 dan gSSR 212) berasosiasi hanya dengan isolat CC-22. Informasi yang diperoleh dalam penelitian ini merupakan langkah awal dalam pengembangan Marker Assisted Selection (MAS) ketahanan terhadap PGDC pada tanaman karet. | id |
