Potensi Asosiasi Penanda Molekuler SCoT dengan Karakter Fenotipik Kernel Jagung IPB

Abstract

Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu komoditas pangan utama di dunia. Jagung manis (Zea mays L. saccharata) merupakan salah satu jenis jagung yang diminati konsumen karena rasa manis pada kernelnya. Karakter kernel jagung manis menjadi fokus pemuliaan untuk memenuhi preferensi konsumen. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi keragaman genetik 23 genotipe jagung IPB berdasarkan karakter kernel dan penanda molekuler start codon targeted (SCoT) serta mengidentifikasi lokus yang berasosiasi dengan karakter kernel jagung untuk penerapan seleksi berbantu marka. Analisis fenotipik menunjukkan perbedaan nyata dalam karakter perimeter, circularity, panjang, lebar, tebal, dan bobot 100 kernel. Pengujian menggunakan 13 primer SCoT menghasilkan tingkat polimorfisme tinggi (77,67%) dengan nilai PIC antara 0,36–0,45, mengindikasikan penanda SCoT yang digunakan cukup informatif. Analisis asosiasi dengan generalized linear model (GLM) mengidentifikasi beberapa kandidat lokus SCoT yang berasosiasi dengan sejumlah karakter kernel, seperti dua lokus berasosiasi dengan rasa manis (R² = 1,000), tiga lokus berasosiasi dengan tekstur permukaan (R2 = 1,000), dua lokus berasosiasi dengan bentuk kernel (R² = 0,849), dua lokus berasosiasi dengan bobot 100 butir kernel (R2 = 0,641), satu lokus berasosiasi dengan circularity (R² = 0,532), dan satu lokus berasosiasi dengan warna perikarp (R² = 0,531). Lokus SCoT yang berasosiasi dengan karakter kernel berpotensi dikembangkan sebagai marka seleksi dalam pemuliaan jagung dengan karakter kernel unggul setelah validasi lebih lanjut menggunakan populasi bersegregasi.

Maize (Zea mays L.) is one of the major carbohydrate-producing crops globally. Among maize types, sweet corn (Zea mays L. saccharata) is valued for its sweet kernels. This study evaluates the genetic diversity of 23 IPB maize genotypes using kernel traits and start codon-targeted (SCoT) molecular markers to identify loci associated with seed characteristics for marker-assisted selection (MAS) applications. Phenotypic analysis revealed significant variation in kernel perimeter, circularity, length, width, thickness, and 100-kernel weight, highlighting substantial genetic diversity among the genotypes. Molecular assessment using 13 SCoT primers demonstrated a high level of polymorphism (77.67%), with polymorphism information content (PIC) values ranging from 0.36 to 0.45, confirming the markers' informativeness. Association analysis using generalized linear model (GLM) revealed that several candidate SCoT loci associated with several kernel characters, such as two loci associated with sweetness (R² = 1.000), three loci associated with surface texture (R2 = 1.000), two loci with kernel shape (R² = 0.849), two loci with 100-kernel weight (R2 = 0.641), one locus with circularity (R² = 0.532), and one locus with pericarp color (R² = 0.531). SCoT loci associated with particular kernel characters can be further developed as selection markers for maize breeding with superior kernels after being validated using a segregating population.