Kekerabatan Genetik Berdasarkan Cluster Analisis

51 5 ANALISIS KERAGAMAN GENETIK DAN KEBENARAN TETUA POPULASI DURA A125 DAN A140 D X DPOPULASI TENERA B01, B02 TX T DAN POPULASI C72 D X P Abstrak Penelitian untuk melihat keragamanan genetik antar populasi dan kebenaran tetua dari 5 populasi Dura D x D, tenera T x T, dan hasil persilangan D x P telah dilakukan . Penelitian ini penting dilakukan karena keberhasilan dari suatu program pemuliaan sangat tergantung pada seberapa besar keragaman genetik yang dimilikinya. Selain itu, dibutuhkan tetua-tetua yang secara genetik legitim. Penggunaan tetua-tetua yang secara genetik ilegitim akan menyebabkan kegagalan dalam program pemuliaan. Genotiping telah dilakukan menggunakan 16 marka SSR. Isolasi DNA dan amplifikasi PCR untuk semua lokus dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi, PT. Astra Agro Lestari Tbk. Data genotipe dianalisis menggunakan beberapa software untuk menganalisis genetik populasi dan menganalisis keragaman genetiknya. Berdasarkan hasil analisis tersebut diketahui bahwa seluruh 16 marka SSR yang digunakan bersifat sangat polimorfik dan informatif. Hal tersebut terlihat dari nilai PIC dari seluruh marka SSR yang bersifat moderat informatif PIC=0.4 hingga sangat informatif PIC0.7. Hasil analisis Structure mengelompokkan 4 populasi yang diuji menjadi dua grup. Grup 1 terdiri dari populasi dura A125 dan A140, populasi B01 dan juga populasi C72 yang dibedakan dengan warna hijau, sedangkan grup kedua terdiri dari populasi B02 yang dibedakan dengan warna merah. Hasil Cluster analisis dan juga PCoA menunjukkan kecendrungan yang sama dengan hasil analisis Structure. Terlihat bahwa populasi B02 terpisah jauh dengan 4 populasi lainnya. Sedangkan populasi B01, C72 dan populasi dura A125, A140 memiliki jarak genetik yang dekat. Namun demikian, analisis PCoA tetap mengelompokkan 5 populasi menjadi 4 grup yang berbeda. Populasi dura A125 dan A140 membentuk satu grup yang sama. Sedangkan analisis filogenetik membentuk 3 grup yang berbeda. Populasi dura A125 dan A 140 dan populasi B01 T x T membentuk satu grup yang sama. Sedangkan populasi C72 dan B02 membentuk 2 grup yang berbeda. Hasil analisis Structure, PCoA dan filogenetik memperlihatkan tingkat kemurnian genetik yang tinggi dari tiap populasi yang diuji. Kata kunci : keragaman genetik, polimorfik, jarak genetik, populasi, kemurnian genetik

5.1 Pendahuluan

Keberhasilan program pemuliaan kelapa sawit ditentukan oleh beberapa faktor antara lain yaitu adanya keberadaan plasma nutfah yang memadai, keragaman genetik yang tinggi, serta tingkat kemurnian dari plasma nutfah yang digunakan Putri et al., 2010. Keberadaan plasma nutfah dan keragaman genetik 52 yang tinggi akan membantu pemulia tanaman di dalam melakukan perbaikan genetik melalui program pemuliaan yang terarah dan berkelanjutan. Namun demikian, dalam program pemuliaan tanaman khususnya tanaman kelapa sawit, seringkali terjadi kesalahan didalam proses persilangannya yang berakibat pada terjadinya illegitimasi benih yang dihasilkan.Illegitimasi merupakan faktor tersembunyi yang memiliki dampak buruk bagi keberhasilan program pemulian tanaman. Illegitimasi pada tanaman kelapa sawit dapat mungkin terjadi pada setiap fase persilangan terkontrol mulai dari isolasi bunga, pelabelan, pemanenan hingga proses penanaman dilapanganHama-Ali et al., 2015. Banyak faktor penyebab terjadinya illegitimasi benih baik secara biologis tanaman, kesalahan manusia, hingga kerusakan penutup sungkup bunga baik disebabkan oleh hewan maupun lingkungan. Akibat terjadinya illegitimasi benih atau kontaminasi benih, bagi program pemuliaan tanaman yaitu akan menyebabkan ketidaktepatan didalam menentukan tetua terbaik bahkan dapat menyebabkan dianulirnya hasil persilangan akibat kontaminasi yang terjadi. Sedangkan untuk produksi benih komersial, tanaman hasil persilangan yang mengalami kontaminasi, akan menyebabkan terjadinya penurunan produksi yang cukup signifikan. Hal tersebut diakibatkan adanya tipe dura didalam pertanaman, yang memiliki karakter produksi rendah karena ketebalan cangkangnya yang tinggi. Identifikasi illegitimasi maupun analisis keragaman genetik secara konvensional membutuhkan waktu yang cukup lama. Identifikasi baru dapat dilakukan pada umur tanaman 3 tahun setelah tanam yaitu pada saat tanaman sudah mengalami fase generatif. Marka molekuler dapat menjadi solusi untuk mempercepat analisis ilegitimasi pada tanaman kelapa sawit selain juga dapat digunakan untuk analisis keragaman genetik dan pemetaan QTL Quantitative Trait LocusHama-Ali et al., 2015. Penggunaaan marka molekular dalam melakukan analisis genetik pada tanaman tahunan seperti coklat, kelapa dan kelapa sawit telah banyak dilakukan. Moose Mumm, 2008; Tornincasa et al., 2010; Zulhermana et al., 2010; Ajambang et al., 2012; Solin et al., 2014; Ajijah et al., 2015; Maskromo et al., 2015. Salah satu metoda marka molekuler yang sangat efektif didalam melakukan analisis genetik adalah marka SSR Simple Sequence Repeat. Billotte et al 2001 telah sukses menggunakan marka SSR di dalam melakukan karakterisasi plasma nutfah dan melakukan penelitian genomik tanaman kelapa sawit. Hal tersebut disebabkan karena marka SSR memiliki tingkat keragaman alel yang tinggi, selain juga marka SSR sangat efektif didalam melakukan studi genetik pada tanaman kelapa sawit, identifikasi plasma nutfah dan pemetaan genetik intra maupun interspesifik. Beberapa alasan mengapa marka SSR cocok untuk studi genetik adalah 1 jumlahnya yang tidak terbatas, dan tersebar merata didalam genome, 2 Memiliki tingkat polimorfisme yang tinggi dan bersifat co-dominant, 3 Metoda yang digunakan relatif mudah dan cepat didalam perbanyakannya menggunakan teknik PCR dan juga relatif mudah dan cepat didalam mengintepretasikan konfigurasi alel, dan 4. Metoda ini relatif mudah diakses oleh laboratorium lainSaghai-Maroof et al., 1994. Marka SSR adalah marka co- dominant. Marka ini dapat membedakan antara tanaman yang memiliki genotipe heterozigot dengan individu tanaman yang bergenotipe homozigot Akkaya et al., 1992; Jones et al., 2010. 53 Penelitian ini bertujuan untuk melihat sejauh mana keragaman genetik yang dimiliki antar tetua dan keturunannya, serta melihat tingkat kemurnian dari persilangan yang dihasilkan berdasarkan kebenaran persilangan antar tetua. 5.2Bahan dan Metode Penelitian dilakukan pada bulan April 2014 sampai April 2015 di Laboratorium Bioteknologi, PT.Astra Agro Lestari Tbk., Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah. Sampel daun dikoleksi dari area pembibitan dan lahan percobaan PT. Astra Agro Lestari di Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah. Total 136 individu dari 5 populasi telah dievaluasi.Populasi terdiri dari dua populasi D x D , dua populasi T x T, dan satu populasi persilangan D x P. Table 18. Jumlah individu per populasi yang dievaluasi berkisar 20 hingga 37 individu per populasi. Total individu yang dievaluasi sebanyak 136 individu. Jaringan tanaman diambil dari daun tombak pada tanaman dibibitan dan dilapangan. Tabel 18. Daftar populasi kelapa sawit yang dievaluasi dalam penelitian No Type Family Name Female Male No Individual Progeny Grand Parent Progeny Grand Parent 1 TxT Cross B01 LM16844 LM2T LM16844 LM2T 20 2 TxT Cross B02 LM19029 LM2T LM19029 LM2T 36 3 DxP C72 LM18565 DA115 Self LM18978 LM2T x LM2T 37 4 Dura Self A140 PO6690 DA115D x DA3D PO6690 DA115D x DA3D 23 5 Dura Self A125 PO6729 DA10D x DA115D PO6729 DA10D x DA115D 20 136

5.2.1 Bahan Kimia

Bahan kimia yang digunakan yaitu Genomic DNA Mini Kit Geneaid, ddH 2 0, Agarose, buffer GPX1, buffer GP3, buffer W1, buffer Wash, TAE 1x, loading dye, Bromfenol biru, elution buffer, KAPA 2G Fast Ready Mix, nuclease free water, primer forward, primer reverse, label Fluorescent FAM, HEX,ROX, TAMRA. 5.2.2 Isolasi DNA Isolasi DNA dilakukan dengan menggunakan alat Tissue lyser menggunakan prosedur dari Geneaid kit. Sampel daun kelapa sawit kering sebanyak 100 mg ditambah dengan 400 µl buffer GPX1. Selanjutnya dimasukkan ke dalam collection tube . Sampel yang telah berada di collection tube setelah diberi bead bola besi dimasukkan ke dalam tissue lyser dan dikocok didalam tissue lyser dengan frekuesi 30 Hz selama 5 menit. Selanjutnya dilakukan inkubasi tabung berisi sampel ke dalam waterbath suhu 60 C selama 10 menit. Kemudian ditambahkan 100 µl buffer GP2 dan dicampur dengan di vortex. Tabung didinginkan di dalam kulkas -20 C selama 3 menit. Selanjutnya seluruh campuran sampel dipindahkan ke dalam tabung filter