Optimasi, Validasi dan Aplikasi Teknik Multiplex PCR

satu sampai empat nukleotida dari situs SNP Sutanto et al. 2013. Posisi mismatch adalah satu nukleotida yang berbeda selain pada situs SNP dari primer forward terhadap sekuen aslinya. Posisi mismatch dari ujung 3’ sangat berpengaruh terhadap keberhasilan amplifikasi DNA Bru et al. 2008. Semakin dekat mismatch dengan ujung 3’ semakin besar kegagalan mendapatkan produk PCR. Berdasarkan hal tersebut, primer SNAP yang dipilih adalah primer dengan posisi mismatch paling jauh dari ujung 3’. Setiap situs SNP diperlukan dua pasangan primer, pasangan pertama primer forward dan reverse untuk alel referensi sedangkan pasangan kedua primer forward dan reverse untuk alel alternatif. Dengan demikian, dari delapan situs SNP dihasilkan 16 pasang primer SNAP terpilih seperti yang ditampilkan pada Tabel 3.3. Tabel 3.3 Daftar primer SNAP yang didisain berdasarkan gen WRKY No Id primer Sekuens primer Panjang primer Tm °C Ukuran pb 1 WRKY21Ref TCAAAAGTCGTACGTGAACCACGGG 25 50.3 319 WRKY21Rev GCCCTCTCAACGTGCTTCCGG 21 50.3 WRKY21Alt CATCAAAAGTCGTACGTGAACCAGGGA 27 50.3 321 2 WRKY22Ref TGATGATGGTTACCGCTGGGGG 22 55.4 260 WRKY22Rev GCCCTCTCAACGTGCTTCCGG 21 55.4 WRKY22Alt TGATGATGGTTACCGCTGGGGC 22 55.4 260 3 WRKY61Ref AAAATATAATTCAGGGAATTAAGCAG 26 48.8 107 WRKY61Rev AAAGTAGTGAAAGGGAATCCAAA 23 48.8 WRKY61Alt AAAATATAATTCAGGGAATTAAGCAA 26 48.8 107 4 WRKY63Ref ATAAATATCACATATCCCTGAGCAA 25 50.3 352 WRKY63Rev CTACAGGTATTGTTAAATGTGCCA 24 50.3 WRKY63Alt TATAAATATCACATATCCCTGAGCAG 26 50.3 353 5 WRKY71Ref CATCCGATCATTCGTGCG 18 50.3 354 WRKY71Rev ATCGATATCACTTGTGGTCTGAA 23 50.3 WRKY71Alt CATCCGATCATTCGTGCC 18 50.3 354 6 WRKY191Ref CGTCTTCTGCAAACTAAGCTCA 22 52.6 211 WRKY191Rev ATGATATATATACAAGACTACGCCGAT 27 52.6 WRKY191Alt GTCTTCTGCAAACTAAGCTCG 21 52.6 210 7 WRKY211Ref ATTGCCTATTAAAAATAACAATTTACG 27 52.6 272 WRKY211Rev TACCATATATTAATGCGGATGAGAT 25 52.6 WRKY211Alt ATTGCCTATTAAAAATAACAATTTACC 27 52.6 272 8 WRKY213Ref AGCATCTTGATCAATTACGATACC 24 55.4 237 WRKY213Rev TACCATATATTAATGCGGATGAGAT 25 55.4 WRKY213Alt AAGCATCTTGATCAATTACGATACA 22 55.4 238 Keterangan: Ref = Reference; Rev = Reverse; Alt = Alternate

3.3.2 Validasi SNAP Menggunakan Reaksi Singleplex PCR

Kemampuan primer SNAP yang dikembangkan untuk menghasilkan marka SNAP perlu dievaluasi. Validasi primer SNAP dilakukan menggunakan DNA kelapa kopyor Pati dengan reaksi singleplex PCR. Hasil amplifikasi DNA template dengan reaksi singleplex PCR menggunakan 16 pasang primer SNAP disajikan pada Gambar 3.2. Semua primer dapat menghasilkan produk PCR yang jelas menggunakan reaksi singleplex PCR. Hasil amplifikasi ini menjadi acuan untuk pemilihan kombinasi pasangan primer dalam reaksi multiplex PCR. Menurut Sheng et al. 2003 sangat penting melakukan singleplex PCR karena hasilnya dapat menunjukkan pasangan primer yang memiliki fragmen spesifik atau tidak spesifik. Fragmen yang spesifik akan menjadi dasar penentuan untuk kombinasi pasangan primer dalam reaksi multiplex PCR. Sebelum melakukan reaksi multiplex , semua pasangan primer diuji menggunakan singleplex PCR untuk estimasi suhu annealing yang optimal dan memastikan amplifikasi fragmen yang benar Sint et al. 2012 . Setiap lokus SNP akan mengamplifikasi DNA template dalam dua reaksi PCR, karena SNP memiliki sifat bi-alel yaitu terdapat alel reference dan alel alternate. Penggunaan reaksi singleplex PCR untuk lokus SNP tidak efisien karena membutuhkan dua reaksi PCR dalam satu lokus SNP sehingga perlu dilakukan multiplex PCR untuk mengurangi biaya, waktu dan tenaga. Gambar 3.2 Reaksi singleplex PCR untuk validasi efektivitas primer SNAP pada kelapa Kopyor Genjah Pati. Reaksi PCR menggunakan pasangan primer: 1 WRKY61 2 WRKY191 3 WRKY213 4 WRKY22 5 WRKY211 6 WRKY21 7 WRKY63 dan 8 WRKY211 dan WRKY191

3.3.3 Optimasi Multiplex PCR

Bila dibandingkan dengan reaksi singleplex PCR, yaitu kondisi di mana satu pasang primer dipakai setiap kali reaksi, sedangkan pada multiplex PCR mengandung beberapa pasang primer, sehingga faktor-faktor eksternal perlu dipertimbangkan. Pada perancangan teknik multiplex, pasangan primer harus diperiksa selama waktu desain untuk semua kombinasi yang berpotensi membentuk primer mengalami cross-dimer pengikatan antar primer yang berbeda. Lebih lagi, suhu pelekatan perlu dilakukan penyeimbangan antar semua primer sehingga mendapatkan hasil dengan performa yang sama. Suhu pelekatan dan konsentrasi primer merupakan aspek yang sangat berpengaruh dalam reaksi PCR, terutama dalam multiplex PCR. Untuk mendapat- kan suhu pelekatan terbaik, dilakukan PCR dengan gradient suhu dari 48 sampai dengan 59.1°C. Paling minim, suhu pelekatan yang dipilih dalah 48.8 –55.4°C, sedangkan waktu pelekatan dipilih selama 15 detik. Hasil optimasi suhu untuk primer SNAP WRKY21 319 pb, WRKY22 260 pb dan WRKY61 107 pb dengan DNA kelapa kopyor Kalianda dapat dilihat pada Gambar 3.3 . Primer M 1R 1A 2R 2A 3R 3A 4R 4A 5R 5A 6R 6A 7R 7A 8R 8A 352354 pb 319 272 260 238 210 107 1000 pb 500 100