| dc.description.abstract | Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) adalah tanaman tropika, sering
disebut The tree of life karena hampir seluruh bagian tanamannya memiliki
manfaat bagi kehidupan manusia. Kelapa kopyor adalah kelapa mutan dengan
penampilan yang unik. Endosperma kelapa kopyor cenderung terlepas dari
batoknya, dikategorikan kedalam 9 kelas yaitu skor 1 hingga 9. Semakin tinggi
skor kuantitas endosperma berarti semakin terlepas endosperma dari batoknya.
Tujuan penelitian disertasi ini adalah 1) mengkaji keragaman fenotipik sifat
kuantitas endosperma serta keragaman genetik dan struktur populasi kelapa
kopyor di Agom Lampung, 2) melakukan analisis tetua jantan berbasis SSR dan
kendali genetik sifat kuantitas endosperma, 3) mengevaluasi keragaan progeni dan
pendugaan parameter genetik sifat kuantitas endosperma kopyor melalui
persilangan terkontrol, 4) mempelajari perbedaan sifat jaringan daun kelapa
normal versus kelapa kopyor melalui studi histologi, 5) melakukan analisis DEG
guna mengkaji perbedaan ekspresi gen endosperma kelapa normal vs kelapa
kopyor.
Berdasarkan skoring yang dilakukan terhadap 251 sampel buah kelapa
kopyor diperoleh persentase buah kelapa dengan skor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
berturut turut sebanyak 51.00%, 18.72%, 13.54%, 7.57%, 4.38%, 3.59%, 0.40%,
0.40%, 0.40%. Berdasarkan nilai daya gabung umum dapat diidentifikasi tetua
betina bergenotipe unggul untuk sifat kuantitas endosperma yaitu TB-79, TB-60,
TB-86, TB-126 dan TB-82. Hasil analisa mengindikasikan bahwa kebun kelapa
Agom Lampung memiliki keragaman genetik yang tinggi (Ho = 0.57 dan He =
0.68) sehingga kebun ini perlu dikelola dengan baik sebagai sumber plasma
nutfah kelapa kopyor.
Analisis molekuler SSR menggunakan DNA daun pohon dewasa dan DNA
embrio zigotik buah kelapa kopyor dilakukan untuk mengidentifikasi tetua jantan
dari buah kopyor. Analisis tetua jantan (paternal analysis) berbasis SSR berhasil
mengidentifikasi 31 tetua jantan dari 53 progeni. Analisis tetua jantan
mengindikasikan bahwa tetua donor polen merupakan pohon dewasa anggota
populasi Agom Lampung, dengan demikian tetua jantan seperti halnya tetua
betina juga merupakan individu yang bersifat heterozigot. Tetua jantan TJ-127,
TJ-185, TJ-242 dinilai berpotensi digunakan sebagai tetua jantan unggul untuk
pengembangan kelapa kopyor kuantitas endosperma tinggi. Analisis chi square
mengindikasikan bahwa sifat kuantitas endosperma merupakan sifat genetik yang
dikendalikan oleh 2 gen dan bersifat duplicate recessive epistatic. Nisbah fenotipe
buah kelapa dengan kuantitas endosperma rendah : tinggi adalah 15:1. Buah
kopyor dengan genotipe endosperma kkkqqq memiliki kuantitas endosperma
tinggi (kisaran skor 3-9), dan buah kopyor yang bergenotipe kkkQ-- adalah buah
dengan kuantitas endosperma rendah (kisaran skor 1-2). Buah normal berkuantitas
endosperma skor 1 ditentukan genotipe K--Q-- atau Kkkqqq.
Persilangan terkontrol dengan mating design NC II menghasilkan hanya
12% buah yang berhasil dipanen. Pendugaan keragaman genetik tidak dilakukan
karena terbatasnya data, namun beberapa informasi menarik diperoleh dari
penelitian ini. Persilangan terkontrol menghasilkan buah kopyor dan buah normal,
hal ini mengkonfirmasi bahwa pohon-pohon kelapa tipe Dalam Agom Lampung
adalah pohon heterozigot sedangkan pohon Genjah koleksi Balitpalma adalah
pohon homozigot.
Petani memperoleh bibit kopyor dari buah kelapa normal yang bergenotipe
heterozigot Kk. Buah kelapa normal KK dan Kk tidak terlihat bedanya secara
visual, ketika telah menjadi bibitpun masih sulit membedakan antara bibit
heterozigot dan homozigot. Kajian histologi daun dilakukan untuk menambah
informasi yang dapat digunakan sebagai penciri antara bibit kelapa kopyor
heterozigot dan bibit kelapa normal. Penelitian histologi daun kelapa kopyor
homozigot kk, kelapa kopyor heterozigot Kk dan kelapa normal KK
mengindikasikan bahwa pada stadia daun muda (tertutup) daun kelapa kopyor
heterozigot Kk memiliki daun yang lebih tebal dibandingkan daun kelapa kopyor
homosigot maupun kelapa normal. Pada fase daun muda terbuka, daun kelapa
kopyor heterozigot Kk memiliki ketebalan lapisan epidermis bawah yang paling
tipis sementara daun kelapa normal paling tebal. Pada fase daun tua, ketebalan
lapisan epidermis bawah daun kelapa kopyor heterozigot tidak berbeda nyata
dengan daun kelapa normal. Hasil ini mengindikasikan bahwa perbedaan histologi
daun dan morfologi daun dapat dijadikan indikator pembeda bibit kelapa kopyor.
Perkembangan pesat teknologi omic memungkinkan dilakukannya
sekuensing seluruh genom atau transkrip suatu organisme secara cepat. Guna
mengetahui perbedaan ekspresi gen pada endosperma kelapa normal dan kelapa
kopyor dilakukan studi transkriptomik. Hingga saat ini belum ada data base
genomik atau transkriptomik kelapa kopyor
Profiling transkriptomik hasil RNAseq banyak dimanfaatkan dalam mencari
Differentially Expressed Gene (DEG), yaitu gen yang menunjukkan perbedaan
pada tingkat ekspresi pada dua kondisi yang berbeda. Analisis RNA denovo
berhasil memperoleh total unigenes sebanyak 429,790. Analisis Gen Ontologi
(GO) terhadap unigenes berhasil mengidentifikasi tiga klasifikasi utama gen
fungsional, yaitu proses biologi (13%), komponen seluler (12%), dan fungsi
molekuler (10%). Terdapat 277,843 unigenes (65%) yang tidak memiliki
kesesuaian atau homologi dengan data base internasional atau yang dikenal
sebagai no hit. Berdasarkan analisis DEG terdapat hanya 4,829 unigenes (1.1%)
yang tingkat ekspresinya berbeda nyata secara statistik antara endosperma normal
dan kopyor. Analisis DEG menghasilkan dua kategori yaitu 2,264 gen upregulated
dan 2,565 gen down-regulated pada endosperma normal. Analisis lebih
lanjut menemukan 19 unigenes terkait proses biosintesis asam lemak, dua gen
diantaranya teridentifikasi sebagai gen FatB yang terekspresi nyata lebih tinggi
pada endosperma kopyor (nilai FC > 80 kali) dibanding endosperma normal. | id |
