Keanekaragaman Genetik Kweni (Mangifera odorata Griffith) di Sumatra

Abstract

Kweni (Mangifera odorata Griffith) merupakan mangga harum beraroma khas yang membedakannya dengan mangga komersial (M. indica). Kweni merupakan salah satu buah andalan masyarakat lokal di Sumatra dan memiliki adaptasi yang khas. Bunga kweni tidak mudah rontok ketika curah hujan tinggi sehingga dapat meningkatkan produksi buah dan menjadikan kweni sebagai sumber plasma nutfah untuk pengembangan mangga di Sumatra. Ancaman deforestasi dan alih fungsi lahan menyebabkan pengumpulan plasma nutfah kweni di Sumatra mendesak untuk dilakukan sebelum hilang tanpa diketahui keanekaragaman genetiknya. Kajian keragaman dilakukan berdasarkan ciri morfologi dan molekuler. Tujuan penelitian ini adalah menyediakan informasi keanekaragaman genetik kweni di Sumatra, mencari penanda ciri morfologi dan molekuler spesifik sebagai pembeda antar aksesi kweni dan menghasilkam sebuah sistem pengelompokan variasi kweni berdasarkan penanda ciri morfologi dan inter-simple sequence repeats (ISSR). Aksesi kweni yang diambil berasal dari empat sentra produksi kweni di Sumatra yaitu Provinsi Aceh (Aceh Barat, Nagan Raya, Aceh besar dan Aceh Tamiang), Provinsi Sumatra Barat (Solok, Padang dan Pesisir Selatan), Provinsi Riau (Bengkalis dan Kuantan Singingi), dan Bengkulu (Bengkulu dan Bengkulu Tengah) dengan metode jelajah. Pengamatan ciri morfologi mengacu pada deskriptor mangga. Ekstraksi DNA kweni menggunakan prosedur Geneaid Genomic DNA Mini Kit (Plant). Amplifikasi DNA menggunakan 10 primer ISSR. Data pengamatan ciri morfologi dan molekuler ditransformasikan ke dalam bentuk skor berupa matriks data. Konstruksi dendogram menggunakan metode Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Average (UPGMA) melalui program Numerical Taxonomy and Multivariate Analisys System (NTSys) versi 2.20. Analisis komponen utama (principal component analysis/PCA) dan korelasi pearson pada pogram Minitab 19. Analisis struktur populasi menggunakan program Genetic Analysis in Excel (GenAlex) versi 6.501. Untuk memperkirakan K (jumlah populasi dugaan) menggunakan progam STRUCTURE v.2.3.4. Nilai rata-rata dan ragam “likelihood per K” menggunakan STRUCTURE HARVESTER v.0.6.94 dan metode Evanno secara online. Berdasarkan 52 ciri morfologi yang diamati diperoleh 15 ciri yang sangat membedakan antara kelompok aksesi kweni di Sumatra. Lima belas ciri tersebut adalah kepadatan retikulasi areola pada permukaan atas daun, bentuk buah, bobot buah, bentuk ujung buah, permukaan pangkal buah, kedalaman rongga tangkai buah, tipe paruh buah, warna kulit buah masak, ketebalan kulit buah, warna daging buah, ketebalan daging buah, tingkat kemanisan buah, bentuk biji, tebal biji dan tipe embrioni. Dendrogram berdasarkan ciri morfologi membagi aksesi kweni menjadi tiga kelompok dengan koefisien kemiripan 46-100%. Ciri morfologi yang memisahkan kelompok aksesi (I, II dan III) dengan jelas yaitu adanya ciri tingkat kemanisan daging buah (Brix). Kelompok I yang anggotanya paling banyak memiliki tingkat kemanisan yang tinggi, kelompok II memiliki tingkat kemanisan sedang dan kelompok III memiliki tingkat kemanisan yang rendah. Berdasarkan analisis korelasi pearson, buah dengan rasa manis, umumnya memiliki aroma buah yang kuat, daging buah yang berair dan bertekstur lembut. Daging buah yang lembut muncul dari buah yang kedalaman rongga tangkai buah berlekuk dangkal dan warna kulit buah hijau kekuningan. Ciri pangkal buah berlekuk dangkal warna kulit buah hijau kekuningan dan aroma buah yang kuat dapat dijadikan sebagai preferensi konsumen untuk memilih buah kweni yang manis. Pengelompokan berdasarkan 94 pita hasil amplifikasi primer ISSR dengan metode UPGMA mengelompokan 52 aksesi kweni ke dalam empat kelompok pada koefisien kemiripan 65-97% yang cenderung mengelompok berdasarkan lokasi asal aksesi. Kelompok I terdiri atas dua aksesi dari populasi Aceh Barat, satu aksesi dari Nagan Raya, satu aksesi dari Aceh Tamiang, satu aksesi dari Kuantan Singingi dan empat aksesi dari populasi Bengkalis. Kelompok II terdiri atas satu aksesi populasi Nagan Raya, tiga aksesi dari populasi Aceh Besar, dua aksesi dari aceh Tamiang, 11 aksesi dari populasi Bengkulu dan dua aksesi dari populasi Bengkulu Tengah. Kelompok III terdiri atas empat aksesi dari populasi Bengkalis dan lima aksesi dari populasi Kuantan Singingi. Kelompok IV terdiri atas sembilan aksesi dari populasi Solok, dua aksesi dari populasi Padang dan empat aksesi dari populasi Pesisir Selatan. Analisis populasi menggunakan program STRUCTURE diperoleh nilai delta K maksimum (29.17) pada K=4. Jumlah kelompok aksesi hasil analisis STRUCTURE mendukung pengelompokan dengan metode UPGMA. Hasil analisis variasi molekuler (AMOVA) menunjukkan bahwa variasi genetik di dalam populasi lebih tinggi (68%) dibandingkan variasi genetik antar populasi (32%). Nilai indeks informasi Shannon (0.13) dan indeks keragaman (0.09) menunjukkan bahwa keanekaragaman genetik kweni di Sumatra tergolong rendah. Hal ini menunjukkan bahwa plasma nutfah kweni di Sumatra perlu dilestarikan untuk mempertahankan keberadaannya. Pentingnya pelestarian kweni di Sumatra menjadi peluang untuk pengembangan pembudidayaan. Ketersediaan sumber daya genetik kweni asal Sumatra ini dapat menjadi koleksi plasma nutfah sebagai dasar introduksi genetik mangga, sehingga nantinya dapat memberikan ragam genetik yang tinggi dan akan memunculnya beragam ciri morfologi dan agronomi yang bermanfaat dalam pemuliaan mangga di Sumatra. Dua pita spesifik untuk mendeteksi karakteristik morfologi rasa manis aksesi kweni ditemukan yaitu pita berukuran 800 dan 1000 pb dari primer (AC)8YT. Adanya pita spesifik ini berguna dalam proses budidaya kweni unggul.