Kajian Keanekaragaman Morfologi, Metabolit Primer dan Molekuler Sumber Daya Genetik Kacang-kacangan Underutilized Indonesia

Abstract

Kacang-kacangan underutilized Indonesia dapat dikembangkan sebagai varietas komersil seperti kedelai dikarenakan kacang-kacangan tersebut juga kaya nutrisi sama seperti kedelai. Selain sebagai bahan pangan sumber protein, kacangkacangan underutilized dapat dimanfaatkan sebagai sumber minyak nabati, pakan, obat-obatan maupun pupuk hijau. Indonesia memiliki keanekaragaman sumber daya genetik kacang-kacangan underutilized yang melimpah, namun informasi potensi genetik dan keragamannya belum banyak diketahui. Kegiatan eksplorasi, koleksi dan karakterisasi plasma nutfah berdasarkan morfologi, metabolit primer dan molekuler sangat diperlukan dalam pengembangan varietas unggul baru dan merupakan tahap awal dalam kegiatan pemulian tanaman kacang-kacangan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi tentang keragaan morfologi dan metabolit primer kacang-kacangan underutilized Indonesia. Analisis lebih lanjut untuk mengidentifikasi keragaman genetik dan hubungan kekerabatan antar aksesi kacang-kacangan underutilized berdasarkan penanda morfologi, metabolit primer dan molekuler ISSR. Materi genetik yang digunakan dalam penelitian ini adalah 31 aksesi kacangkacangan underutilized dan satu varietas pembanding yang terdiri atas 8 spesies meliputi 1����� aksesi spesies Vigna unguiculata (14 aksesi kacang tunggak dan 4 aksesi kacang panjang), 2 aksesi spesies V. subterranea (kacang bogor), 2 aksesi spesies Phaseolus lunatus (koro kratok), 1 aksesi spesies P. vulgaris (kacang merah), 1 aksesi spesies Canavalia ensiformis (koro pedang), 2 aksesi spesies Mucuna pruriens (koro benguk), 5 aksesi spesies Psophocarpus tetragonolobus (kecipir) dan 1 varietas spesies Glycine max (kedelai) sebagai tanaman pembanding. Analisis morfologi dilakukan menggunakan rangkuman deskriptor International Board for Plant Genetic Resources Institute dan Guidelines for The Conduct of Test for Distinctness, Homogeneity and Stability. Analisis kandungan metabolit primer menggunakan analisis proksimat. Analisis molekuler menggunakan 11 primer ISSR dengan ekstraksi DNA menggunakan metode cethyl trimethyl ammonium bromide. Data morfologi, metabolit primer dan molekuler dianalisis menggunakan analisis gerombol dan konstruksi dendogram menggunakan perangkat lunak PBSTAT-CL. Analisis komponen utama menggunakan perangkat lunak MINITAB v.16. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 31 aksesi kacang-kacangan underutilized dan 1 varietas kedelai yang diamati terdapat 64 karakter beragam dan 2 karakter seragam dari 66 karakter morfologi yang diamati. Karakter sifat kualitatif memiliki keragaman yang lebih luas dibandingkan dengan karakter sifat kuantitatif. Kandungan metabolit primer sumber daya genetik kacang-kacangan underutilized yang diuji berkisar antara 16.72-31.29% protein, 0.35-14.94% lemak dan 26.67- 59.31% karbohidrat. Analisis molekuler menggunakan 11 primer ISSR berhasil mengamplifikasi 80 pita DNA dengan tingkat polimorfisme 100%. Hasil analisis gerombol pada 31 aksesi kacang-kacangan underutilized dan satu varietas pembanding yang diuji berdasarkan penanda morfologi dan molekuler ISSR mampu menjelaskan pengelompokan aksesi secara tegas pada tingkat intraspesifik maupun interspesifik. Hal ini berarti deskriptor yang dikembangkan maupun penanda molekuler yang digunakan mampu mengidentifikasi keragaman genetik kacang-kacangan underutilized yang diuji. Penanda molekuler ISSR dapat mengelompokkan sumber daya genetik kacang-kacangan underutilized yang diuji berdasarkan asal geografis. Karakter yang informatif sebagai penciri morfologi kacang-kacangan underutilized adalah karakter antosianin pada hipokotil, bulu pada permukaan batang, bulu pada permukaan bawah daun, lebar daun terminal, rasio panjang dan lebar daun terminal, panjang polong tua, pengkerutan polong tua dan warna utama biji. Keanekaragaman 31 aksesi kacang-kacangan underutilized dan satu varietas pembanding berdasarkan penanda morfologi, metabolit dan ISSR menunjukkan hubungan kekerabatan yang dekat antar jenis kacang-kacangan dengan tingkat keragaman pada tingkat interspesik kurang dari 40% dan keragaman pada tingkat intraspesifik kurang dari 25%. Hasil analisis komponen utama mendukung hasil analisis gerombol. Persamaan hasil pengelompokan antara analisis morfologi dan molekuler ISSR meningkatkan keakuratan informasi yang diperoleh dan mencerminkan keragaman genetik sumber daya genetik kacang-kacangan underutilized Indonesia yang diuji sehingga informasi yang diperoleh dapat mendukung dalam pengembangan tanaman kacang-kacangan di masa yang akan datang. Kacang-kacangan underutilized yang dikategorikan potensial untuk dijadikan sebagai alternatif pensubtitusi kedelai adalah kecipir. Hal ini dikarenakan kecipir memiliki kandungan protein, lemak dan karbohidrat pada biji relatif sama dengan kedelai, namun panjang polong, jumlah biji per polong, ukuran biji kecipir dan bobot biji 100 g lebih tinggi kecipir dibandingkan kedelai. Berdasarkan kandungan metabolit primer dan morfologi biji, kecipir aksesi PT3 memiliki kemiripan paling tinggi dengan kedelai sehingga aksesi PT3 yang berasal dari Klaten tersebut dapat dijadikan varietas lokal yang potensial dikembangkan menjadi varietas komersil unggul.