ANALISIS PERSEBARAN SERBUK SARI KELAPA KOPYOR (Cocos nucifera L.) ASAL PATI DAN KALIANDA MENGGUNAKAN MARKA SSR DAN SNAP SEBAGAI PENUNJANG PROGRAM PEMULIAAN TANAMAN

Abstract

Kelapa kopyor merupakan kelapa mutan alami asli Indonesia yang harus dilestarikan dan dikembangkan lebih lanjut agar sumberdaya genetik asli Indonesia tersebut dapat dimanfaatkan sepenuhnya untuk kesejahteraan rakyat Indonesia. Abnormalitas fenotipe endosperma kelapa Kopyor diduga sebagai akibat dari defisiensi enzim penting tertentu selama dalam proses perkembangan endospermanya. Namun demikian, identitas enzim yang defisien dari endosperma kelapa Kopyor sampai saat ini masih belum diketahui. Karakteristik mutan pada kelapa Kopyor juga dapat diturunkan secara genetik dari tetua ke progeninya. Salah satu permasalahan yang dihadapi oleh petani kopyor adalah rendahnya kuantitas hasil buah kopyor yang dipanen. Akibatnya produksi buah kelapa kopyor masih belum dapat memenuhi kebutuhan konsumen.Adanya kelapa normal di antara pertanaman kelapa kopyor diduga mempengaruhi produktivitas buah kopyor.Keberadaan pohon dewasa kelapa Dalam berbuah normal diduga berpengaruh negatif terhadap produksi buah kopyor. Pohon tersebut dapat menyebarkan serbuk sari pembawa sifat normal pada bunga betina pohon kelapa kopyor, akibatnya buah yang terbentuk dari penyerbukan akan menjadi buah normal. Keberhasilan penyerbukan pada tanaman juga memerlukan bantuan polinator untuk penyebaran serbuk sari tanaman kelapa maupun pada tanaman lainnya. Studi penyebaran serbuk sari dipelajari dengan menggunakan marka molekular yaitu marka SSR (Single Sequence Repeat) yang mempunyai keunggulan yaitu bersifat kodominan, polimorfismenya tinggi, lokus tersebar di dalam genom dalam jumlah banyak dan sampel DNA yang dibutuhkan sedikit karena dalam melakukan deteksi menggunakan PCR (Polymerase chain reaction) yang dapat menggandakan DNA. Penanda DNA berbasis SNAP adalah satu-satunya penanda DNA yang memiliki sifat bi–alel dan kodominan, sehingga penanda SNAP mampu membedakan alel homozigot dari heterozigot yang efisien. Serangkaian penelitian telah dilakukan dengan tujuan untuk memberikan informasi mengenai tipe penyebaran serbuk sari dan besarnya persentase penyerbukan silang ataupun penyerbukan sendiri pada pertanaman kelapa, efek keberadaan pohon kelapa berbuah normal di dalam pertanaman kelapa berbuah kopyor, efek polinator terhadap produksi buah kopyor sehingga diharapkan produktivitas buah kelapa kopyor dapat ditingkatkan, selain itu juga memberikan informasi dasar genomik dan molekuler yang akan sangat berguna dalam mendukung program pemuliaan kelapa kopyor di masa yang akan datang. Oleh karena itu, penelitian penyebaran serbuk sari kelapa kopyor ini diperlukan untuk menjawab potensi permasalahan budidaya kelapa kopyor di masa depan. Analisis parental digunakan untuk mengevaluasi penyebaran serbuk sari pada kelapa kopyor dengan menggunakan CERVUS version 2.0 software. Keberadaan penyerbukan silang antara kelapa genjah dengan kelapa genjah, kelapa dalam dengan kelapa genjah dan kelapa hibrida dengan kelapa genjah diobservasi di pertanaman populasi kelapa kopyor Genjah Pati. Serbuk sari yang didonasikan dapat berasal dari serbuk sari donor yang berada dalam kisaran jarak tempuh 0-58 meter dari tetua betina yang dievaluasi. Oleh karena itu, selain dengan adanya keberadaan angin, polinator serangga juga dapat berperan penting dalam polinasi kelapa Kopyor. Pola pembungaan dan pembuahan pada tanaman kelapa kopyor tipe Dalam Kalianda menyebabkan rendahnya peluang terbentuknya buah kopyor pada tanaman kelapa berbuah kopyor yang dikelilingi tanaman kelapa normal. Penyerbukan kelapa kopyor oleh kelapa normal dengan jarak penyebaran serbuk sari rata-rata 14,7 m dengan penyebaran terjauh pada jarak 80 m dan penyebaran terdekat pada jarak 0 m. Pohon kelapa Dalam Kalianda menunjukkan rate of selfing sebesar 8,25% dan rate of outcrossing sebesar 91,75% di populasi kelapa Dalam Kalianda. Pertanaman kelapa Dalam Dukuh Seti Pati menunjukkan persebaran serbuk sari dapat terjadi dengan kisaran jarak 0 m (self pollination) hingga 54 m (outcrossing). Frekuensi persebaran serbuk sari terbesar terjadi pada jarak antar tetua yang berkisar 20 m dan cenderung mengalami efek negatif xenia karena dengan adanya keberadaan pohon-pohon normal yang lebih banyak. Efek negatif xenia mampu menurunkan persentase buah kopyor yang dipanen. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap produktifitas pohon kelapa kopyor secara umum ditentukan, adalah tingkat keberhasilan penyerbukan dan persentase bunga betina yang berkembang menjadi buah per tandan. Tingkat keberhasilan penyerbukan pada kelapa salah satunya ditentukan oleh keberadaan serangga polinator. Berdasarkan pengamatan di lapangan, tandan kelapa yang banyak dikunjungi oleh serangga penyerbuk umumnya mempunyai tingkat keberhasilan penyerbukan yang tinggi, yang dicerminkan oleh jumlah buah total yang dipanen yang banyak. Sebaliknya, tandan yang jumlah buah total yang dipanennya rendah tetapi mempunyai jumlah betina yang banyak, mengindikasikan rendahnya tingkat keberhasilan penyerbukannya pada tandan tersebut. Berdasarkan hal tersebut, usaha untuk menjamin tingkat keberhasilan penyerbukan yang tinggi diduga dapat dilakukan dengan mengintroduksikan koloni lebah di pertanaman kelapa kopyor. Dengan menerapkan budidaya lebah madu lokal di sekitar pertanaman kelapa kopyor diharapkan akan dapat mengatasi permasalahan rendahnya keberhasilan penyerbukan sehingga meningkatkan jumlah buah kelapa total yang dipanen per tandan dan meningkatkan produktifitas kelapa kopyor di lapangan.

Kopyor is Indonesia’s native mutant coconut which should be preserved and developed further so that the genetic resource can be used fully for the welfare of Indonesia’s people. The Kopyor’s endosperm phenotype abnormality is allegedly a result of substantial enzyme deficiency throughout its development. However, the identity of said enzyme is still unkown. The Kopyor’s mutant characteristic can also be inherited genetically from the parent to the progeny. The low quantity of Kopyor that can be harvested is one of the issues Kopyor farmers must face, resulting in the inability to meet consumer’s demand. The presence of normal coconut is suspected to affect the Kopyor’s productivity. Presence of an adult Dalam coconut tree allegedly has a negative effect towards Kopyor production. The tree can pollen dispersal with normal traits to the Kopyor tree’s female flower which then results in a normal fruit from the pollination. The success of pollination is also assisted by pollinators to pollen dispersal of coconuts as well as other plants. Pollen dispersal study is conducted utilizing the SSR (Single Sequence Repeat) marker, a molecular marker which excels for being codominant, has high polymorphism, high number of locus spread within the genom and little number of DNA needed to use detection by PCR (Polymerase Chain Reaction) that can double the DNA. The SNAP based DNA marker is the only marker that is bi-alel and codominant, which allows the marker to efficiently distinguish homozygotic and heterozygotic alels. A series of research has been conducted with the purpose to provide information of pollen dispersal types and the percentage of cross pollination and self-pollination within the coconut planting, effects of the presence of normal coconut tree in a Kopyor planting area, effects of pollinators towards the Kopyor production in hopes to escalate Kopyor productivity. Moreover, researches were providing basic genomic and molecular information which will be very useful to support the Kopyor breeding program. Therefore, this research of Kopyor pollen dispersal is needed to answer potential issues regarding Kopyor cultivation in the near future. Parental analysis is used to evaluat Kopyor pollen dispersal using the CERVUS version 2.0 software. Cross pollination between Genjah with Genjah coconut, Dalam with Genjah coconut and Hybrid with Genjah coconut is observed in Genjah Pati’s Kopyor coconut planting population. The pollen donated may come from pollen donor in the range of 0-58 meters from the evaluated female parent. Therefore, aside form the presence of wind, insect pollinators play an important role in Kopyor pollination. The flowering and fertilization pattern of the Dalam Kalianda Kopyor coconut leads to a low chance of kopyor formation on coconut with Kopyor fruits that are surrounded by the normal coconut trees. Pollination of the Kopyor coconut by normal coconuts has an average pollen dispersal distance of 14,7 meters, with the furthest dispersal distance of 80 meters and closest distance of 0 meters. The Dalam Kalianda coconut tree shows a rate of selfing as large as 8,25% and a rate of outcrossing as large as 91,75% within its population. The Dukuh Seti Pati coconut planting shows that the pollen dispersal may occur within the distance range of 0 meters (self pollination) up until 54 meters (outcrossing). The largest pollen dispersal frequency ocurred within parents around 20 meters and tends to go through a negative xenia effect due to the presence of normal coconut trees that are higher in number. The negative xenia effect can decrease the percentage of Kopyor coconut harvested. One the factors that affect the productivity of Kopyor coconut trees is the success rate of pollination and the precentage of female flower that develops per cluster. Insect pollinators is one of the factors that determine the success rate of pollination in coconut trees. Based on field observation, coconut clusters which were frequently visited by pollinating insects generally has a higher pollination success rate. This can be seen by the high quantity of fruit harvested. Conversely, clusters with low quantity of fruit harvested but has more female flower parts indicates a low success rate of pollination. Based on those findings, efforts to guarantee a high pollination success rate may be done by introducing a bee colony within the coconut planting area. By applying a local bee cultivation around the coconut planting area, it is expected to overcome the low success rate of coconut harvested per cluster and to increase the Kopyor productivity.