PENDAHULUAN ANALISIS PERSEBARAN SERBUK SARI KELAPA KOPYOR ASAL PATI DAN KALIANDA MENGGUNAKAN MARKA SSR DAN SNAP SEBAGAI PENUNJANG PROGRAM PEMULIAAN TANAMAN

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang Kelapa Cocos nucifera L. merupakan salah satu tanaman penghasil minyak yang paling penting di daerah tropis. Peranan kelapa sebagai komoditi perkebunan bagi masyarakat Indonesia dan negara sangat besar. Produksi kelapa selama bertahun-tahun menunjukkan penurunan bertahap karena berbagai alasan, tetapi masih bernilai ekonomi penting dengan adanya permintaan industri yang tinggi untuk minyak laurat. Agar produksi kelapa tidak menurun, maka pelaksanaan peremajaan dan rehabilitasi harus dilakukan pada sekitar 20-30 pertanaman kelapa Prastowo 2007. Perbaikannya dilakukan melalui pemuliaan konvensional dan bioteknologi. Jenis kelapa di Indonesia sangat variatif diantaranya adalah kelapa kopyor yang merupakan kelapa mutan asli Indonesia dan berbeda fenotipenya dengan kelapa Makapuno yang berasal dari Filipina. Keberadaan kelapa kopyor yang unik dan asli Indonesia perlu terus dilestarikan dan dikembangkan lebih lanjut agar sumberdaya genetik asli Indonesia tersebut dapat dimanfaatkan sepenuhnya untuk kesejahteraan rakyat Indonesia. Berbeda dengan kelapa kopyor Indonesia, abnormalitas endosperma pada kelapa Makapuno menyebabkan jaringan ini menjadi lunak seperti jeli dan jika terlalu tua sebagian dari endospermanya akan terlarut dalam air kelapa, sehingga air kelapanya menjadi kental seperti minyak pelumas Gambar 1.1. Perbedaan utama antara abnormalitas endosperma kelapa kopyor dan kelapa makapuno adalah pada kelapa kopyor endospermanya tetap mempunyai penampakan seperti endosperma kelapa tetapi terlepas dari cangkangnya Gambar 1.1, rasa air kelapa dan endospermanya lebih manis dari kelapa normal dan tekstur endospermanya lembut seperti tekstur gabus Maskromo 2005. Semakin tua buah kelapanya umumnya air kelapanya semakin berkurang dan volume endosperma yang terlepas serta mengumpul dalam rongga dalam cangkang biji kelapanya semakin banyak Maskromo et al. 2007. Gambar 1.1 Variasi endosperma pada kelapa. Perbandingan endosperma abnormal pada a kelapa kopyor asal Indonesia, b kelapa Makapuno asal Filipina dan c endosperma normal pada kelapa normal Sudarsono et al. 2014a a b c Makapuno tidak memiliki aktivitas galaktosidase yang memungkinkan mengubah struktur dinding sel dan adhesi sehingga menghasilkan endosperm yang sangat kental Luengwilai 2014. Besar kemungkinan bahwa abnormalitas fenotipe endosperma kelapa kopyor juga diduga juga sebagai akibat dari defisiensi enzim penting tertentu selama dalam proses perkembangan endospermanya. Namun demikian, identitas enzim yang defisien dari endosperma kelapa kopyor sampai saat ini masih belum diketahui. Karakteristik mutan pada kelapa kopyor juga dapat diturunkan secara genetik dari tetua ke progeninya Sukendah 2009. Salah satu permasalahan yang dihadapi oleh petani kopyor adalah rendahnya kuantitas hasil buah kopyor yang dipanen. Akibatnya produksi buah kelapa kopyor masih belum dapat memenuhi kebutuhan konsumen. Adanya kelapa normal di antara pertanaman kelapa kopyor diduga mempengaruhi produktivitas buah kopyor yang didapat Sudarsono et al. 2012. Keberadaan pohon dewasa kelapa Dalam berbuah normal cenderung menyerbuk silang Pandin 2009a diduga berpengaruh negatif terhadap produksi buah kopyor. Pohon tersebut dapat menyebarkan serbuk sari pembawa sifat normal pada bunga betina pohon kelapa kopyor, akibatnya buah yang terbentuk dari penyerbukan akan menjadi buah normal Sudarsono et al. 2012. Keberhasilan penyerbukan pada tanaman juga memerlukan bantuan polinator untuk persebaran serbuk sari tanaman kelapa maupun pada tanaman lainnya. Studi evaluasi persebaran serbuk sari pada pertanaman kelapa kopyor dianggap penting untuk dilakukan untuk membuktikan dan memberikan informasi kepada petani mengenai jarak dan arah persebaran serbuk sari serta faktor yang berpengaruh pada penyerbukan kelapa kopyor. Studi persebaran serbuk sari dapat dipelajari dengan metode pewarnaan serbuk sari Blair dan Williamson 2010 atau menggunakan marka molekular Austerlitz et al. 2004. Marka yang biasa digunakan dalam analisis persebaran serbuk sari adalah marka RAPD pada Ilex paraguariensis Cansian et al. 2010 dan marka SSR pada tanaman Hymenaea courbaril Carneiro et al. 2011, tanaman pinus Feng et al. 2010. Marka yang sering digunakan adalah marka SSR Single Sequence Repeat yang mempunyai keunggulan yaitu bersifat kodominan, polimorfismenya tinggi, lokus tersebar di dalam genom dalam jumlah banyak Lowe et al. 2004 dan sampel DNA yang dibutuhkan sedikit karena dalam melakukan deteksi menggunakan PCR Polymerase chain reaction yang dapat menggandakan DNA Semagn et al. 2006. Penanda DNA berbasis SNAP adalah satu-satunya penanda DNA yang memiliki sifat bi –alel dan kodominan, sehingga penanda SNAP mampu membedakan alel homozigot dari heterozigot yang efisien Morin et al. 2004. Beberapa marker SSR dan marker SNAP sedang dikembangkan oleh PMB Laboratorium dari kegiatan penelitian awal namun demikian penelitian lebih lanjut masih sangat diperlukan. Penelitian persebaran serbuk sari pada kelapa sampai saat ini belum ada dilaporkan sehingga dianggap penting untuk mempelajari persebaran serbuk sari pada kelapa kopyor. Hasil yang diharapkan adalah memberikan informasi mengenai tipe persebaran serbuk sari dan besarnya persentase penyerbukan silang ataupun penyerbukan sendiri pada pertanaman kelapa, efek keberadaan pohon kelapa berbuah normal di dalam pertanaman kelapa berbuah kopyor, efek polinator terhadap produksi buah kopyor sehingga diharapkan produktivitas buah kelapa kopyor dapat ditingkatkan, selain itu juga memberikan informasi dasar genomik dan molekuler yang akan sangat berguna dalam mendukung program pemuliaan kelapa kopyor di masa yang akan datang. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui besarnya persentase penyerbukan silang dan penyerbukan sendiri yang terjadi pada populasi pertanaman kelapa kopyor tipe Genjah 2. Mengetahui besarnya persentase penyerbukan silang dan penyerbukan sendiri yang terjadi pada populasi pertanaman kelapa kopyor tipe Dalam 3. Mengetahui peranan pendonor serbuk sari kelapa normal dalam pembentukan progeni kelapa kopyor efek xenia pada tanaman 4. Mengetahui kemampuan dan efektifitas polinator lebah madu sebagai agen penyerbuk dominan Manfaat Penelitian Dengan diperolehnya informasi mengenai pola persebaran dan agen pernyerbuk yang dominan diharapkan akan memberikan informasi kepada petani mengenai efek keberadaan pohon kelapa berbuah normal di dalam pertanaman kelapa berbuah kopyor, efek polinator terhadap produksi buah kopyor sehingga diharapkan produktivitas buah kelapa kopyor dapat ditingkatkan, selain itu juga memberikan informasi dasar genomik dan molekuler yang akan sangat berguna dalam mendukung program pemuliaan kelapa kopyor di masa yang akan datang. Kerangka Penelitian Pemanfaatan marka molekuler dalam mendeteksi dan membantu analisis persebaran serbuk sari dalam populasi kelapa kopyor diharapkan mampu memberi efek positif dalam peningkatan produktifitas hasil bagi petani. Dengan pertimbangan tersebut maka dilakukan penelitian untuk melihat berbagai pengaruh persebaran serbuk sari terhadap berbagai studi penelitian. Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini memiliki ruang lingkup yang saling berkaitan untuk mencapai tujuan yang diharapkan yang terlihat pada Gambar 1.3. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: Percobaan 1 Persebaran serbuk sari pada kelapa kopyor Genjah Pati mengindikasikan pentingnya peranan polinator serangga dalam penyerbukan Percobaan 2 Persebaran serbuk sari pada kelapa Dalam Kalianda membuktikan adanya penyerbukan silang pada kelapa Dalam Percobaan 3 Persebaran serbuk sari pada kelapa Dalam Dukuh Seti membuktikan pengaruh negatif kelapa normal terhadap hasil buah kopyor Percobaan 4 Lebah sebagai polinator merubah pola persebaran serbuk sari pada kelapa kopyor Pati. Informasi dari persebaran serbuk sari pada pertanaman kelapa secara umum dapat dimanfaatkan untuk tujuan pemuliaan tanaman kelapa di masa mendatang dan rekomendasi kebun bibit kelapa yang efektif. Bagan Alir Penelitian Gambar 1.2. Bagan alir penelitian disertasi Analisis Persebaran Serbuk Sari Kelapa Kopyor Cocos nucifera L. Asal Pati dan Kalianda Menggunakan Marka SSR dan SNAP Sebagai Penunjang Program Pemuliaan Tanaman Plasma nutfah kelapa kopyor Indonesia Pati dan Lampung Karakteristik produktifitas kelapa kopyor Analisis persebaran serbuk sari kelapa kopyor Percobaan 1 Persebaran serbuk sari pada kelapa kopyor Genjah Pati mengindikasikan pentingnya peranan polinator serangga dalam penyerbukan Percobaan 2 Persebaran serbuk sari pada kelapa Dalam Kalianda membuktikan adanya penyerbukan silang pada kelapa dalam Percobaan 4 Lebah sebagai polinator merubah pola persebaran serbuk sari pada kelapa kopyor Pati  Data skoring tetua dan progeni setiap populasi  Analisis parental menggunakan CERVUS Percobaan 3 Persebaran serbuk sari membuktikan potensi pengaruh negatif kelapa normal terhadap hasil buah kopyor 1. Mengetahui besarnya persentase penyerbukan silang dan penyerbukan sendiri yang terjadi pada populasi pertanaman kelapa kopyor tipe Genjah 2. Mengetahui besarnya persentase penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang yang terjadi pada populasi pertanaman kelapa kopyor tipe Dalam 3. Mengetahui peranan pendonor serbuk sari kelapa normal dalam pembentukan progeni kelapa kopyor efek xenia pada tanaman 4. Mengetahui kemampuan dan efektifitas polinator lebah madu sebagai agen penyerbuk dominan 5

II. TINJAUAN PUSTAKA