Keragaman Genetik Padi Gogo Lokal Kalimantan Berdasarkan Marka SSR dan Adaptasinya terhadap Cekaman Aluminium.

Abstract

Aluminium (Al) menjadi faktor penghambat pertumbuhan tanaman di tanah masam. Toksisitas aluminium dapat memengaruhi pertumbuhan tanaman dan hasil panen. Konsentrasi Al yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan akar padi, sehingga solusi diperlukan untuk mengatasi masalah ini. Penggunaan varietas toleran terhadap Al menjadi strategi untuk meningkatkan produksi padi di lahan masam. Namun, ketersediaan varietas toleran masih terbatas. Peningkatan toleransi dapat dilakukan melalui pemuliaan tanaman dengan seleksi karakter fisiologis dan molekuler, dengan syarat tingkat keragaman dan heritabilitas yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis keragaman genetik pada padi gogo lokal Kalimantan menggunakan marka SSR (Simple Sequence Repeat) dan mengevaluasi adaptasinya terhadap cekaman aluminium. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan September 2021 sampai April 2022 di Laboratorium Biologi Molekuler dan rumah kaca Cikeumeh Balai Besar Pengujian Standar Instrumen Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BBPSI Biogen) Bogor, Jawa Barat. Materi genetik yang digunakan yaitu 93 aksesi padi gogo koleksi Bank Gen Pertanian yang terdiri atas aksesi lokal Kalimantan dan dua varietas introduksi. Percobaan keragaman genetik menggunakan metode kit ekstraksi dan percobaan adaptasi menggunakan berdasarkan rancangan split splot RKLT dengan 4 ulangan. Skoring data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Gel Analyzer. Data dianalisis menggunakan perangkat lunak PowerMarker v3.25 untuk mendapatkan informasi mengenai jumlah alel, keragaman gen, kandungan informasi polimorfik (PIC), dan dendrogram filogenetik. Pengelompokan dilakukan berdasarkan metode Unweighted Pair-Group Method with Arithmetic (UPGMA) berbasis jarak genetik dari Nei. Analisis data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SAS. Uji-F dilakukan untuk mengetahui pengaruh nyata antar aksesi. Hasil analisis keragaman genetik menunjukkan bahwa semua penanda menghasilkan pita polimorfik, dengan total 75 alel dan rata-rata 6,8 alel per penanda. Keragaman gen dalam populasi mencapai 72%, dan Polymorphic Information Content (PIC) berkisar antara 0,31 hingga 0,83, dengan rata-rata 0,68. Tujuh penanda SSR menunjukkan nilai PIC > 0,7, menandakan keinformatifan tinggi dan potensi penggunaan sebagai Marker Assisted Selection (MAS) dalam pengembangan varietas padi gogo. Analisis klaster menunjukkan keragaman genetik yang tinggi di antara 93 aksesi padi gogo lokal Kalimantan dengan empat klaster utama dan koefisien kemiripan sebesar 35%. Pola klaster mencerminkan variasi genetik yang berbeda di antara populasi padi gogo Kalimantan, sementara pengelompokan tidak terkait dengan adaptasi terhadap cekaman aluminium. Hasil analisis adaptasi menunjukkan cekaman Al signifikan mempengaruhi pertumbuhan akar, sementara panjang tajuk dan bobot basah tajuk tidak terpengaruh secara signifikan. Interaksi antara Al dan aksesi juga memengaruhi sebagian besar parameter akar dan tajuk. Cekaman Al 45 ppm secara signifikan mempengaruhi pertumbuhan akar pada sebagian besar aksesi. Analisis heritabilitas dan koefisien keragaman genetik memberikan wawasan tentang potensi untuk perbaikan melalui seleksi genetik. Sifat-sifat panjang akar, panjang tajuk, dan bobot basah tajuk menunjukkan tingkat heritabilitas dan koefisien genetik yang sedang. Dengan demikian, penelitian ini memberikan kontribusi penting untuk pemahaman keragaman genetik dan respons padi gogo lokal Kalimantan terhadap cekaman Al serta membuka peluang untuk pengembangan varietas yang lebih toleran terhadap cekaman aluminium.