Keragaman Genetik Padi Warna (Oryza sativa L.) berdasarkan Karakter Morfo-agronomis dan Penanda SSR

Abstract

Karakter morfo-agronomis dan penanda SSR (Simple Sequence Repeat) digunakan untuk mempelajari keragaman genetik padi warna lokal Indonesia. Dari data karakter morfo-agronomis dan penanda SSR dilakukan analisis asosiasi untuk mendeteksi penanda SSR yang diduga potensial berasosiasi signifikan dengan karakter morfo-agronomis padi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi keragaman genetik 93 aksesi padi warna lokal berdasarkan karakter morfo-agronomis dan penanda SSR, serta memperoleh informasi penanda SSR yang berasosiasi signifikan dengan karakter morfo-agronomis padi. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2020 hingga bulan Januari 2021 di rumah kaca Cikemeuh, BB Biogen, Bogor dan di Laboratorium Biologi Molekuler BB Biogen, Bogor. Materi genetik yang digunakan berjumlah 93 aksesi padi warna lokal Indonesia. Percobaan disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) faktor tunggal dengan 93 aksesi padi yang masing-masing diulang sebanyak tiga ulangan. Pengamatan karakter morfo-agronomis dilakukan berdasarkan panduan Sistem Karakterisasi dan Evaluasi Tanaman Padi dan Panduan Pelaksanaan Uji (PPU) BUSS PPVTPP untuk tanaman padi. Analisis molekuler berdasarkan penanda SSR dilakukan menggunakan 24 penanda SSR yang tersebar dalam 12 kromosom. Data dianalisis menggunakan perangkat lunak SAS, PBSTAT-CL, Gel Analyzer, PowerMarker, DARwin, Structure, dan TASSEL. Berdasarkan hasil pengamatan, terdapat keragaman yang cukup luas pada karakter morfo-agronomis padi warna lokal Indonesia, meliputi karakter kuantitatif dan kualitatif. Pada seluruh karakter kuantitatif, hasil analisis ragam menunjukkan bahwa genotipe berpengaruh sangat nyata pada taraf 1%. Pada karakter kualitatif, terdapat variasi yang lengkap menurut deskriptor tanaman padi untuk karakter warna telinga daun, warna pelepah daun, permukaan daun, sudut daun bendera, sudut batang, ketegaran batang, tipe malai, tipe cabang malai sekunder, keluarnya malai, kerontokan, dan warna antosianin pada jalur sekam. Sementara itu, untuk analisis pengelompokan berdasarkan karakter morfo-agronomis menghasilkan tiga kelompok utama. Keragaman berdasarkan karakteristik 24 penanda SSR menunjukkan 16 penanda SSR yang digunakan bersifat sangat informatif dan bermanfaat untuk membedakan genotipe padi. Berdasarkan penanda SSR, rata-rata jumlah alel, frekuensi alel mayor, keragaman gen, heterozigositas, dan nilai PIC berturut-turut adalah 8,91, 0,34, 0,77, 0,02, dan 0,73. Hasil analisis pengelompokan berdasarkan penanda SSR menghasilkan tiga kelompok utama, hasil tersebut didukung dengan hasil analisis struktur populasi yang menggambarkan perkiraan keanggotaan setiap aksesi menjadi dua kelompok utama dan satu kelompok campuran. Hasil analisis asosiasi karakter morfo-agronomis dan penanda SSR adalah terdapat 14 dari 24 penanda SSR berasosiasi pada nilai p<0,001.