Keragaman Genetik Durian (Durio Spp) Berdasarkan Penanda Inter Simple Sequence Repeat (Issr)

1

Cover Utama
KERAGAMAN GENETIK DURIAN (Durio spp) BERDASARKAN
PENANDA INTER-SIMPLE SEQUENCE REPEAT (ISSR)

PIETER AGUSTHINUS RIUPASSA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

2

3

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul "KERAGAMAN
GENETIK DURIAN (Durio spp) BERDASARKAN PENANDA INTER-SIMPLE

SEQUENCE REPEAT (ISSR)" adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana
pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Pieter Agusthinus Riupassa
NIM G363100061/BOT

4

RINGKASAN
PIETER AGUSTHINUS RIUPASSA. Keragaman genetik durian (Durio spp)
berdasarkan penanda Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR). Dibimbing oleh TATIK
CHIKMAWATI, MIFTAHUDIN, dan SUHARSONO.
Durio adalah suatu marga yang anggotanya merupakan pohon tahunan yang
secara taksonomi dikelompokkan pada bangsa Malvales dan suku Malvaceae, yang
berjumlah 34 jenis, walaupun hanya sembilan jenis saja yang dapat dikonsumsi, yaitu

D. zibethinus, D. kutejensis, D. dulcis, D. graveolens, D. grandiflorus, D. testudinarum
D. oxleyanus, D. lowianus dan D. mansonii. Pusat keanekaragaman jenis durian adalah
di pulau Kalimantan, tetapi hanya jenis D. zibethinus yang paling umum dan tersebar
meluas ke pulau-pulau lain di Indonesia, serta dijumpai di negara-negara Asia
Tenggara, seperti Malaysia, Thailand, Vietnam, Myanmar (Burma), Philipina, Sri
Lanka, India, dan Papua New Guinea. Secara umum, nama lokal Durian lebih tertuju
pada jenis D. zibethinus. Jenis lain yang banyak dibudidayakan adalah Lai (D.
kutejensis) yang menghasilkan buah dengan aril berwarna kuning hingga jingga. Kedua
jenis tersebut berbeda dengan Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis). Durian
Tengkurak (D. tanjungpurensis) mempunyai letak tandan buah pada pangkal batang
pohon, sedangkan Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis) dengan buah yang
terletak pada cabang pohon. Durian Tengkurak merupakan jenis baru dan endemik dari
Kabupaten Sekadau, Kalimantan Barat, sebagai aset penting ketersediaan plasma nutfah
durian, maka jenis ini perlu dieksplorasi keragaman genetiknya.
Penelitian ini memiliki beberapa tujuan, yaitu mengoptimasi teknik isolasi DNA
konvensional akibat banyaknya polisakarida yang mengganggu kualitas DNA;
menganalisis keragaman genetik dari Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
Kalimantan Barat menggunakan penanda ISSR; menganalisis keragaman genetik pada
Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis); dan menentukan penanda ISSR menjadi
lokus spesifik-jenis yang digunakan untuk pembeda antara jenis durian. Manfaat

penelitian yang diperoleh adalah (1) mendapatkan tahapan teknik isolasi DNA yang
optimum; (2) menginformasikan profil keragaman genetik durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis), Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis) menggunakan penanda
ISSR, yang dapat digunakan dalam tujuan konservasi plasma nutfah durian; dan (3)
memperoleh lokus spesifik-jenis berbasis penanda ISSR yang berguna untuk
mengidentifikasi jenis durian.
Ada permasalahan dalam isolasi DNA khusus untuk Durian (D. zibethinus) dan
Lain (D. kutejensis) yaitu sulitnya mendapatkan DNA hasil ekstraksi yang berkualitas
baik. Adanya polisakarida yang tinggi pada daun menyebabkan sulitnya mendapatkan
DNA berkualitas, dibandingkan dengan DNA hasil isolasi pada jenis Durian Tengkurak
(D. tanjungpurensis). Rendahnya kualitas DNA yang diperoleh dari isolasi Durian (D.
zibethinus) dan Lai (D. kutejensis) terlihat dari sulitnya melakukan amplifikasi DNA
dalam proses PCR. Oleh karena itu, teknik isolasi DNA untuk kedua jenis ini
dimodifikasi dengan melakukan pemisahan polisakarida secara berulang, setelah
langkah pengeringan dan perolehan pelet DNA.
Keragaman genetik Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) yang tersebar pada 6
populasi (Hutan Rejunak, Hutan Rawak, Tembaga, Bukit Merindang, Bukit Sagu 1 dan
Bukit Sagu 2) berhasil digambarkan menggunakan sepuluh primer ISSR. Masingmasing primer menghasilkan produk PCR yang bervariasi pada ukuran (200 sampai
2000 bp) dan jumlah pita (11 sampai 23). Total jumlah pita yang terukur dan terdeteksi

5

adalah 148, dengan rata-rata jumlah pita per primer yaitu 14.8. Parameter keragaman
genetik Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) bervariasi antar enam populasi berbeda.
Jumlah rata-rata alel yang diamati berkisar dari 1.42 sampai 1.62, jumlah alel efektif
bervariasi dari 1.19 sampai 1.34, nilai Indeks Informasi Shannon berkisar dari 0.20
sampai 0.31, dan tingkat keragaman genetik bervariasi dari 0.12 sampai 0.21. Tingkat
polimorfisme lokus bervariasi dari 41.89% sampai 62.16%, dengan persentase terendah
dan tertinggi ditemukan pada populasi Bukit Sagu 1 dan Hutan Rejunak. Keragaman
genetik populasi Bukit Sagu 1 adalah terendah yang menunjukkan bahwa populasi
Bukit Sagu 1 memiliki keragaman genetik terendah di antara populasi Durian
Tengkurak (D. tanjungpurensis) lainnya.
Analisis hubungan genetik antar tiga jenis durian dilakukan berdasarkan pada 164
lokus menghasilkan empat kelompok gugus yaitu kelompok Durian (D. zibethinus) dari
Cipaku, Durian (D. zibethinus) dari Mekarsari, Lai (D. kutejensis) dari Cipaku, dan
Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) dari kabupaten Sekadau. Analisis gugus
didukung oleh hasil analisis PCoA dengan tiga pengelompokan, yang mengelompokkan
semua aksesi menurut jenis Durio. Pembandingan antar ketiga kelompok tersebut
menunjukkan kelompok Durian (D. zibethinus) adalah kelompok yang paling beragam,
yang terlihat jelas pada tingginya sebaran aksesi pada analisis PCoA. Namun,

kekerabatan Durian (D. zibethinus) tampak lebih dekat ke Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis), dibandingkan dengan ke Lai (D. kutejensis).
Sebanyak 13 lokus dapat ditentukan sebagai lokus spesifik-jenis pada tujuh primer
dengan validasi yang signifikan untuk ketiga jenis Durio. Validasi dilakukan dengan
membuat tabel kontingensi ada atau tidak ada pita, dengan menghitung jumlah
(frekuensi) pita yang muncul. Lokus spesifik untuk jenis Durian (D. zibethinus)
berjumlah 4 lokus, yaitu yang berukuran 900 bp pada primer ISSR4, ukuran 250 bp dan
550 bp pada primer PKBT7, dan ukuran 500 bp pada primer PKBT8. Untuk jenis Lai
(D. kutejensis) ada 6 pita spesifik, yaitu ukuran 1100 bp dan 1800 bp pada primer
ISSR1, ukuran 300 bp dan 1000 bp pada primer ISSR4, ukuran 200 bp pada primer
ISSR5, dan ukuran 750 bp pada primer PKBT12. Untuk jenis Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis) hanya ada 3 pita spesifik, yaitu ukuran 650 bp pada primer ISSR9,
ukuran 650 bp pada PKBT7, dan ukuran 1500 bp pada primer PKBT12.
Kata kunci: Durio, Durian Tengkurak, jenis endemik, keragaman genetik, lokus
spesifik, penanda ISSR, sidik jari DNA

6

SUMMARY
PIETER AGUSTHINUS RIUPASSA. Genetic diversity of durian (Durio spp)

based on Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) markers. Under the direction of TATIK
CHIKMAWATI, MIFTAHUDIN, and SUHARSONO.
Durio is a genera of perennial tree that is classified into the order Malvales and
family Malvaceae, which is consisted of about 34 species, but only nine species are
edible, that are Durio zibethinus, D. kutejensis, D. dulcis, D. graveolens, D.
grandiflorus, D. testudinarum, D. oxleyanus, D. lowianus and D. mansonii. The center
of species diversity is on Borneo island; however the species of D. zibethinus are the
most common and widely distributed to other islands in Indonesia, and it is also found
in South East Asian countries, such as Malaysia, Thailand, Vietnam, Myanmar
(Burma), the Philippines, Sri Lanka, India, and Papua New Guinea. In general, the local
name of „Durian‟ is refers to D. zibethinus. The species of Lai (D. kutejensis) is the
other widely cultivated species that produces fruits having yellow to orange arils. Both
species are differed from Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) which produces fruit
at the base of the tree trunk, while Durian (D. zibethinus) and Lai (D. kutejensis)
produce fruits on their branches. Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) is a new
species that is endemic from West Kalimantan, an important asset of durian germplasm,
and its genetic diversity is needed to be explored further.
The aims of this research are to optimize the conventional DNA isolation
techniques due to the large number of polysaccharides that interfere to the quality of the
DNA; to analyze the genetic diversity of the Durian Tengkurak in West Kalimantan

based on ISSR markers; to analyze the genetic diversity of Durian (D. zibethinus) and
Lai (D. kutejensis) based on ISSR markers; and to determine the ISSR marker into
specific loci that are used for distinguishing Durio species. The benefits of the research
are to obtain: (1) an optimal stage of DNA isolation techniques; (2) information of
genetic diversity profile of the Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis), Durian (D.
zibethinus), and Lai (D. kutejensis) based on ISSR markers can be used in the purpose
of durian germplasm conservation; and (3) some ISSR-based specific loci that are
useful to identify Durio species.
There was a problem found in the isolation of DNA which is specific to Durian
(D. zibethinus) and Lai (D. kutejensis) which was difficult on getting DNA extraction
yield. The presence of high polysaccharide in the Durio leaves causes the lowest quality
of DNA, compared to that isolated from D. tanjungpurensis. The poor quality of DNA
obtained from Durian (D. zibethinus) and Lai (D. kutejensis) was shown by difficulty to
get good PCR product. Therefore, DNA isolation techniques for both species were
performed by multiple separation of polysaccharide after the process of drying and
obtaining DNA pellet.
The genetic diversity of Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) that were
spreaded on 6 populations (Hutan Rejunak, Hutan Rawak, Tembaga, Bukit Merindang,
Bukit Sagu 1 and Bukit Sagu 2) were successfully described using ten ISSR primers.
Each of the PCR primer produced various band size (200 to 2000 bp) and band number

(11 to 23). The total number of bands that is measurable and detected was 148, and the
average number of bands per primer was 14.8. The genetic diversity parameters of
Durian Tengkurak differ among the six different populations. The number of alleles
observed ranged from 1.42 to 1.62, effective number of alleles varies from 1.19 to 1.34,
Shannon Information index value ranged from 0.20 to 0.31, and the level of genetic

7

diversity varied from 0.12 to 0.21. The polymorphic loci level was varied from 41.89%
to 62.16%, with the lowest and highest percentage found in populations of the Bukit
Sagu 1 and Hutan Rejunak, respectively. The genetic diversity of Bukit Sagu population
is smallest compared to other populations. The result shown that the population of Bukit
Sagu 1 has the lowest genetic diversity among populations of other Durian Tengkurak.
The analysis of genetic relationship among three Durio species was done based on
164 loci classified into four groups, namely the group of Durian (D. zibethinus) from
Cipaku, Durian (D. zibethinus) from Mekarsari, Lai (D. kutejensis) from Cipaku, and
durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) from Sekadau Regency. The cluster analysis
was also supported by analysis of the PCoA classified all accessions into three groups
according to species of Durio. The group of Durian (D. zibethinus) is the most diverse
group, which is clearly visible on the high spread of its accession on the analysis.

However, it seems that Durian (D. zibethinus) had closer relationship to Durian
Tengkurak (D. tanjungpurensis), compared with that to Lai (D. kutejensis).
There were 13 loci found as specific locus in seven primers with a significant
validation for the three species of Durio. The validation was done by making
contingency tables of the presence and absence bands, and by counting the number of
bands. Four specific loci were found for Durian (D. zibethinus), i.e. band size of 900 bp
on ISSR4 primer, size 250 and 550 bp on PKBT7 primer, and size of 500 bp in PKBT8
primer. There are six specific bands of the species of Lai (D. kutejensis), namely band
size of the 1100 and 1800 bp on ISSR1 primer, size 300 and 1000 bp on ISSR4 primer,
size 200 bp at ISSR5 primer, and size of 750 bp on PKBT12 primer. While, there are
only three specific bands for Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis), namely band size
of 650 bp on the ISSR9 primer, size of 650 bp at PKBT7 primer, and the size of 1500
bp on PKBT12 primer.
Key words: Durio, Durian Tengkurak, endemic species, genetic diversity, specific loci,
ISSR markers, DNA fingerprinting

8

Hak Cipta
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu
masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

9

Cover Judul Tanpa Logo
KERAGAMAN GENETIK DURIAN (Durio spp) BERDASARKAN
PENANDA INTER-SIMPLE SEQUENCE REPEAT (ISSR)

PIETER AGUSTHINUS RIUPASSA

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada
Program Studi Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

10

Penguji
Penguji pada Ujian Tertutup dan Sidang Promosi Doktor:
Dr Ir Aris Tjahjoleksono, DEA
(Staf pengajar pada Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor)
Dr Ir Mohamad Reza Tirtawinata, MS
(Pemulia Durian dan Ketua Yayasan Durian Nusantara, Jakarta)

11

Judul Disertasi : Keragaman Genetik Durian (Durio Spp) Berdasarkan Penanda InterSimple Sequence Repeat (ISSR)
Nama

: Pieter Agusthinus Riupassa

NRP

: G363100061
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Tatik Chikmawati, MSi
Ketua

Dr Ir Miftahudin, MSi

Prof Dr Ir Suharsono, DEA

Anggota

Anggota

Diketahui oleh
Ketua Program Studi

Dekan Sekolah Pascasarjana

Biologi Tumbuhan

Dr Ir Miftahudin, MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian Tertutup: 29 Januari 2016
Tanggal Sidang Promosi Doktor: 4 Februari 2016

Tanggal Lulus:

12

PRAKATA
Salam sejahtera dan puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus, karena
atas berkat-Nya, disertasi yang berjudul “Keragaman Genetik Durian (Durio spp)
Berdasarkan Penanda Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR)” dapat diselesaikan, sebagai
syarat utama untuk memperoleh gelar Doktor pada Mayor Biologi Tumbuhan, Sekolah
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan tinggi kepada 1) para pembimbing,
yaitu Dr Ir Tatik Chikmawati, MSi, Dr Ir Miftahudin, MSi, dan Prof Dr Ir Suharsono, DEA
yang telah memberikan arahan penelitian dan penulisan disertasi ini; dan 2) para penguji pada
Ujian Tertutup dan Ujian Sidang Promosi, Dr Aris Tjahjoleksono, DEA, dan Dr Ir Mohamad
Reza Tirtawinata, MS (Ketua Yayasan Durian Nusantara, pemulia durian di Kebun Cipaku dan
Kebun Buah Mekarsari), atas kesediaan menguji dan mengoreksi penulisan disertasi ini.
Terima kasih pula disampaikan kepada 1) Dr Aris Tjahjoleksono, DEA sebagai Kepala
Laboratorium Terpadu, Departemen Biologi atas ijin penggunaan lab; 2) Ibu Retno Untari, Bpk
Kusmayadi & Bpk Asep Aminudin sebagai laboran Laboratorium Terpadu dan Laboratorium
Fisiologi dan Biologi Molekuler Tumbuhan, Departemen Biologi, atas bantuan teknis; 3)
Marwan Diapari, Ph.D, University of Saskatchewan, Department of Plant Sciences, Canada dan
Hugo Volkaert, Ph.D, Biotech Researcher, Kasetsart University Kamphaengsaen Campus,
Thailand, atas bantuan diskusi software STRUCTURE; 4) Dr Daniela Guicking, Systematik und
Morphologie der Pflanzen, Universität Kassel Germany, atas komunikasi teknis untuk isolasi
DNA; 5) Gregori Granadi Hambali, MS, Direktur Penelitian dan Pengembangan, PT Sasaran
Ehsan Mekarsari, Kebun Buah Mekarsari, Cileungsi Jawa Barat, atas ijin sampling; 6) Bpk
Mahpudin dan Pimpinan Kebun Cipaku, Badan Litbang, Kementerian Pertanian, atas ijin dan
bantuan teknis di lapang; 7) Beberapa teman yang terlibat aktif dalam penelitian ini, Azis, Zidni
Ilman Navia, Syasti Hastriani, dan Dr Muhammad Alfarabi; 8) Mahasiswa S3 BOT angkatan
2010 (Ibu Retno, Pa Asri Paserang, Pa Dr Muhammad Alfarabi, Ibu Ifa, Ibu Dr Priyanti, Ibu Dr
Zumaidar, Ibu Dr Etty) dan teman-teman di laboratorium Fisiologi dan Genetika Molekuler
(Ratna, Jumi, Kifli, Jun, Devi-Devi, Arfan, Lili Chrisnawati; 9) Teman-teman Persatuan
Mahasiswa Maluku di Bogor (Dr Onny Dima, Dr Rhonny Ririhena, Dr Welem Waeleruny, Dr
Dion Bawole, Dr Delly Matruty, Dr Nus Kaya, Dr Ismail Maskromo, Dr Edizon Jambormias,
Benny Jeujanan MSi, Chris Leiwakabessy MSi, dan lainnya), atas dukungan moril dan/atau
materil; 10) Ketua Jurusan Biologi dan Dekan FMIPA, Universitas Pattimura; 11) Rektor
Universitas Pattimura, Ambon; 12) Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB & staf
administrasinya, dan Dekan FMIPA IPB & staf administrasinya; 13) Kementerian Riset,
Teknologi, dan Pendidikan Tinggi, atas bantuan Beasiswa Pendidikan Dalam Negeri; 14)
Pimpinan DP2M Dikti atas Dana Hibah Penelitian Fundamental a.n Dr. Ir Tatik Chikmawati,
M.Si via DIPA IPB 2013 nomor 2913.089.521219, yang telah mendanai penelitian ini; 15) Bpk
Prof Emeritus GA Wattimena dan Prof Dr Sudarsono atas dukungan moril; 16) Seluruh dosen
dan staf Mayor Biologi Tumbuhan, yang telah memberikan bekal teori dan praktek untuk ilmu
biologi, taksonomi dan genetika molekuler; 17) Pimpinan dan staf Perpustakaan IPB atas ijin &
layanan referensi sekaligus sebagai “rumah ke-2 penulis”; dan 18) pihak lainnya.
Ungkapan terima kasih yang tinggi disampaikan kepada orang tua (Papa Dominggus Lok
Riupassa-almarhum dan Mama Lientje Nanulaitta), kakak-kakak (Frangki, Max, Esau,
Frederik), adik-adik (Anthony, Alex, dan Etty), dan Mas Sulis Usdoko & Keluarga, serta
keluarga besar penulis atas segala doa, dukungan, dan kasih sayang selama penulis menjalani
program Doktor di IPB, dan permohonan maaf karena studi yang panjang. Secara khusus dan
istimewa disampaikan terima kasih kepada Istri, Anneke Pesik, anak Ascendiazorg, Ancela, dan
Alynne, serta Papa Herling Pesik, yang selalu bersama dalam keluarga di Bogor, dan
memberikan dukungan yang sangat berharga selama pendidikan ini. Semoga disertasi ini selalu
bermanfaat. Terima kasih. Shalom aleichem!

Bogor, Februari 2016
Pieter Agusthinus Riupassa

13

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR ISTILAH
1 PENDAHULUAN
Latarbelakang
Perumusan Masalah
Tujuan
Manfaat dan Kebaruan Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Botani Durio
Deskripsi Jenis
Penanda Inter-Simple Sequence Repeats (ISSR)
Sidik-jari DNA
3 BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan Tumbuhan
Isolasi, Elektroforesis, dan Amplifikasi DNA
Keragaman Genetik Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
Keragaman Genetik Tiga Jenis Durio
Penentuan Lokus Spesifik-Jenis
4 HASIL
Optimasi Teknik Isolasi DNA
Keragaman Genetik Durian Tengkurak
Keragaman Genetik Tiga Jenis Durio
Penentuan Lokus Spesifik-Jenis
5 PEMBAHASAN
Optimasi Teknik Isolasi DNA
Keragaman Genetik Durian Tengkurak
Keragaman Genetik Tiga jenis Durio
Penentuan Lokus Spesifik-Jenis
6 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP PENULIS

Halaman
xiv
xv
xvi
xvi
1
1
2
3
3
3
6
6
9
12
13
15
15
15
17
19
21
21
23
23
23
30
34
36
36
37
40
41
44
44
44
46
51
71

14

DAFTAR TABEL

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12

Halaman
Perbandingan ciri-ciri umum Durian (D. zibethinus), Lai (D. kutejensis), dan
Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
7
Asal sampel Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) dari Kalimantan Barat
15
Aksesi Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis) koleksi Kebun Cipaku
dan Mekarsari yang diamati
16
Daftar nama, sekuen, panjang primer ISSR dan suhu pelekatan masingmasing primer dalam reaksi PCR
19
Ukuran hasil PCR, jumlah pita, dan jumlah pita polimorfik dari 60 aksesi
Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) menggunakan primer ISSR
24
Parameter keragaman genetik dan polimorfik lokus Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis)
25
Analisis ragam molekuler dari enam populasi Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis) menggunakan penanda ISSR
26
Analisis struktur genetik populasi Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
dari Kalimantan Barat
27
Ukuran produk PCR, jumlah pita yang diskor, dan jumlah pita polimorfik
yang dihasilkan dari amplifikasi DNA dari 58 aksesi menggunakan 10
primer ISSR
30
Parameter keragaman genetik antar tiga jenis durian
31
Lokus spesifik-jenis berdasarkan primer ISSR untuk ketiga jenis Durio
Indonesia
34
Tiga peluang pemilihan pita spesifik tiap jenis per primer ISSR
41

15

DAFTAR GAMBAR

1
2
3

4
5

6

7
8
9

10
11

12

13

14

Halaman
Bagan alir penelitian keragaman genetik Durio spp. menggunakan penanda
ISSR
5
Variasi warna mahkota bunga. (A) Durian (D. zibethinus), (B) Lai (D.
kutejensis), dan (C) Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
7
Rangkuman skematis contoh dua macam primer ISSR pada target (CA)n.
Memanfaatkan situs sekuen berulang atau SSR dengan dua tipe penempelan
sehingga menghasilkan multi-pita DNA dalam PCR (Ziętkiewicz et al. 1994). 13
Peta distribusi sampel Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) asal
Kalimantan Barat. ● = titik sampling
15
Hasil isolasi DNA genom yang ditunjuk dengan panah. (A) tanpa optimasi
yang tampak dengan banyak komponen pengotor, (B) isolasi dengan
optimasi yang menghasilkan DNA yang lebih bersih. Kuantifikasi DNA
dengan λ (100 ng)
23
Elektroforegram hasil PCR dari enam populasi Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis). (A) menggunakan primer PKBT2 dan (B) menggunakan
primer ISSR4, sebagai representasi pita yang polimorfik tinggi dan rendah.
Ukuran pembanding pita DNA: 100 bp (M1) dan 1 kb (M2)
24
Sebaran persentase polimorfik lokus sepuluh primer ISSR
25
Persentase ragam molekuler (AMOVA) Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis) antar populasi ( ) dan dalam populasi ( )
26
Dendrogram 60 individu Durian Tengkurak berdasarkan data ISSR, yang
dianalisis dengan metode UPGMA. Angka pada percabangan adalah nilai
bootstrap yang berasal dari 1000 kali replikasi pseudo-data. Kategori A dan
B adalah pengelompokan berdasarkan STRUCTURE
28
Plot matriks dalam Principal Coordinate Analysis (PCoA) berdasar data
ISSR. 1, 2, 3 = kelompok
29
Perubahan nilai delta K, dari K = 2 yang optimum menurun menjadi K=3,
yang menguatkan bahwa populasi Durian Tengkurak, dengan penanda ISSR
secara akurat dikelompokkan dalam dua kategori
29
Analisis STRUCTURE yang membagi populasi Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis) menjadi 2 kategori. Kategori pertama yang berwarna merah
berisi populasi Hutan Rejunak dan Tembaga, kategori kedua yang berwarna
hijau berisi populasi Hutan Rawak, Bukit Merindang, Bukit Sagu 1 dan
Bukit Sagu 2
30
Dendrogram dari aksesi Durio berdasarkan pada metode UPGMA, yang
menghasilkan tiga kelompok utama. Nilai bootstraps ditampilkan pada setiap
percabangan dendrogram berasal dari 1000 kali replikasi pseudo-data
32
Plot matriks Principal Coordinate Analysis berdasar penanda ISSR yang
menunjukkan pemisahan atas tiga kelompok. Sebaran 58 aksesi durian
disajikan dalam (A) dua dimensi dan (B) dalam tiga dimensi, dengan nilai
persentase ragam kumulatif berturut-turut sebesar 24.83% dan 33.54%.
33
Lokus spesifik dari tiga jenis masing-masing tiga aksesi. (A) primer ISSR1
dengan 2 lokus, (B) primer PKBT7 dengan tiga lokus. Lokus spesifik
ditunjukkan dengan anak panah. Kode sampel sesuai dengan Tabel 2 dan 3.
Marker ladder: 100 bp (M1) dan 1 kb (M2)
35

16

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman

Foto elektroforesis amplifikasi DNA Durian Tengkurak primer ISSR1 –
PKBT12. Kode sampel sesuai dengan Tabel 2. Marker ladder: 100 bp (M1)
dan 1 kb (M2)
2 Foto elektroforesis hasil amplifikasi DNA Durian & Lai, primer ISSR1PKBT12. Kode sampel sesuai dengan Tabel 3. Marker ladder: 100 bp (M1)
dan 1 kb (M2)
3 Satu contoh hasil analisis dan kode sumber (source code) untuk validasi
lokus spesifik-jenis menggunakan software SAS Stat v9
1

52

57
67

17

DAFTAR ISTILAH
Untuk memudahkan pengertian atas suatu sebutan atau pengetikan yang paling
banyak muncul dalam Disertasi ini, ada beberapa istilah yang perlu dijelaskan.
Sebutan

Pengertian

durian

Adalah sebutan yang bermaksud durian secara umum (yang
diketik dengan huruf kecil), yang tidak membedakan jenis-jenis
durian secara taksonomi. Sebutan ini juga dapat berarti jenis dari
marga Durio atau Durio spp

Durian

Adalah jenis durian yang umum dikenal, yang secara taksonomi
diberi nama ilmiah Durio zibethinus Murray atau diketik D.
zibethinus Murr. atau diketik D. zibethinus

Lai

Adalah jenis Lai yang diberi nama ilmiah Durio kutejensis
(Hasskarl) Beccari atau diketik secara singkat menjadi D.
kutejensis (Hassk.) Becc. atau diketik D. kutejensis

Durian Tengkurak

Adalah durian endemik, yang diberi nama ilmiah Durio
tanjungpurensis Navia atau diketik secara singkat menjadi D.
tanjungpurensis

Durian Kura

Adalah durian endemik, yang diberi nama ilmiah Durio
testudinarum Becc. atau diketik secara singkat menjadi D.
testudinarum

18

1

1 PENDAHULUAN
Latarbelakang
Durio yang diklasifikasikan ke dalam suku Malvaceae adalah marga yang
penting. Beberapa anggota dari marga Durio merupakan penghasil buah dengan nilai
ekonomis yang tinggi, yang tumbuh di Indonesia dan beberapa negara lain di Asia
Tenggara, termasuk Thailand, Burma, Malaysia dan Philipina. Banyak jenis Durio
ditemukan di Kalimantan, ada 22 jenis durian yang ditemukan di Kalimantan (Uji 2005;
Navia dan Chikmawati 2015) dari 34 jenis yang telah dideskripsikan, sehingga pulau itu
dianggap menjadi pusat keanekaragaman marga ini. Jenis Durian (Durio zibethinus
Murray) yang lebih dikenal sebagai durian di Indonesia adalah buah yang populer
karena rasa yang unik dan ketersediaannya luas. Jenis ini menghasilkan buah yang
sangat bervariasi tergantung pada kultivarnya berupa ukuran, aroma, warna kulit, dan
warna daging (aril biji). Jenis ini pertama kali ditemukan di hutan Malaysia oleh
Murray, dan dijuluki sebagai “raja buah” oleh Wallace (Nafsi 2007). Secara umum,
Durian (D. zibethinus) dicirikan oleh buah yang berduri yang tumbuh di cabang pohon.
Jenis Durian (D. zibethinus) sudah dibudidaya secara luas dan sebagai konsekuensinya
jenis ini memiliki keanekaragaman yang tinggi. Banyak kultivar telah dikembangkan
dari jenis ini, dan sudah diberi nama tertentu misalnya Kani/Kane, Matahari, Ajimah,
Sitokong, Petruk, Sukun, Layung, Manalagi. Selain Durian (D. zibethinus), salah satu
jenis yang juga sudah dibudidayakan adalah Lai (Durio kutejensis (Hasskarl) Beccari).
Meskipun sudah dibudidayakan, Lai (D. kutejensis) tergolong jenis langka yang
berasal dari Kalimantan. Dari segi morfologi, Lai (D. kutejensis) mudah dibedakan dari
Durian (D zibethinus) pada beberapa ciri, antara lain: mempunyai daun besar (20-33 cm
panjang, lebar 6-12 cm), aroma yang kurang tajam, bunga berwarna merah atau kuning,
letak filamen benangsari berlepasan yang menempel berputar pada dasar bunga, dan
panjang filamen berukuran lebih dari setengah panjang bunganya (Kostermans 1958;
Nyffeler dan Baum 2001).
Di antara seluruh jenis Durio, jenis Durian Tengkurak (Durio tanjungpurensis
Navia) merupakan jenis yang baru dideskripsikan dan diberi nama pada tahun 2015
(Navia dan Chikmawati 2015). Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) adalah jenis
tumbuhan endemik di Kalimantan Barat yang diberi nama sesuai dengan nama daerah
tempat ditemukan jenis tersebut yaitu Tanjungpura, Kalimantan Barat.
Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) relatif tidak banyak diketahui orang, bila
dibandingkan dengan durian pada umumnya, yaitu Durian (D. zibethinus). Perbedaan
yang mencolok dari kedua jenis tersebut pada letak buah di pohon. Durian Tengkurak
(D. tanjungpurensis) biasanya berbuah pada pangkal batang atau akar pohon, sedangkan
durian yang umum ditemukan menggantung pada cabang pohon. Secara morfologi,
buah Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) sedikit berbeda dari Durian Kura (D.
testudinarum Becc.), yaitu buahnya yang lebih kecil (berdiameter 5-8 cm), kulit buah
berwarna coklat, daging buah berwarna putih susu, dan ketebalan dagingnya kurang dari
1 mm (Navia 2015). Di tempat asalnya, Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) tidak
dikonsumsi oleh masyarakat lokal tetapi hanya dimakan oleh hewan. Meskipun
demikian, jenis ini dianggap merupakan sumber plasma nutfah yang berharga untuk
pengembangan buah durian di masa depan, mengingat jenis ini berbuah di pangkal
batang. Ciri tersebut sangat membantu dalam proses pemanenan.

2

Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) sebagai durian endemik perlu mendapat
perhatian konservasi genetik. Dalam dekade terakhir, tinggi laju deforestasi di
Kalimantan dan konversi lahan dalam praktek tanaman monokultur dan pembakaran
hutan telah menyebabkan durian ini menjadi langka di tempat asalnya. Oleh karena itu,
upaya konservasi plasma nutfah durian dirasa mendesak, termasuk Durian Tengkurak
(D. tanjungpurensis). Salah satu usaha langkah awal dalam konservasi adalah
mendeskripsikan keragaman genetik plasma nutfah dari Durian Tengkurak (D.
tanjungpurensis). Profil keragaman genetik Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
selain dapat digambarkan secara morfologi, juga dapat digambarkan menggunakan
penanda molekuler.
Penanda inter-simple sequence repeats (ISSR markers) adalah penanda multilokus yang didasarkan pada amplifikasi (penggandaan) fragmen DNA, yang diapit oleh
sekuen nukleotida berulang sederhana dengan orientasi terbalik. Daerah berulang ini
tersebar di seluruh genom kromosom. Peran fragmen berulang dalam kromosom dapat
merupakan daerah berpeluang tinggi terjadinya pindah silang pada peristiwa reduksi
kromosom (meiosis). Selain itu, dapat pula terjadi pengikatan utas DNA sendiri (self
dimer atau looping) yang berpengaruh terhadap keragaman genetik dan proses
metabolisme. Penanda ini merupakan penanda dominan yang memiliki beberapa
keunggulan, dibandingkan dengan penanda dominan lain, seperti random amplified
polymorphic DNA (RAPD) (Ziętkiewicz et al. 1994). Dalam banyak kajian, ISSR telah
mengungkapkan rasio diskriminan yang tinggi, genetik variabilitas yang tinggi (Moulin
et al. 2012), dan tingkat polimorfisme yang tinggi (Djè et al. 2010). Dalam keadaan
tertentu, penanda ini dapat berperan sebagai penanda ko-dominan yang mampu
mengidentifikasi individu dengan alel heterozigot (Pandit et al. 2007). Dalam proses
PCR, primer oligonukleotida dapat ditentukan secara acak berdasarkan di-, tri- atau
tetra-nukleotida berulang, yang pada ujung primer 3' atau 5', dapat ditambahkan dengan
1-3 basa. Analisis menggunakan penanda ISSR telah dilakukan pada banyak jenis
tumbuhan, dengan berbagai tujuan, seperti untuk tujuan koleksi dan konservasi jeruk
Afrika (Djè et al. 2010), konservasi japonica teh di Cina dan Jepang (Lin et al. 2013),
karakterisasi plasma nutfah ubi jalar Brasil (Moulin et al. 2012), penentuan seks
tanaman kentang hijau dari India (Nanda et al. 2013), penentuan keseragaman klon invitro anggur (Nookaraju dan Agrawal 2012), dan studi evolusi dan spesiasi pada
Asteraceae (Archibald et al. 2006). Penanda ISSR juga telah digunakan untuk menilai
keragaman genetik kultivar durian di Thailand (Vanijajiva 2012), tetapi kajian untuk
mengungkapkan keragaman genetik Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis) asal
Kalimantan Barat belum pernah dilakukan.
Sebagai tanaman yang mengandung polisakarida tinggi, isolasi DNA dari marga
Durio perlu mendapat perhatian utama untuk menghasilkan DNA berkualitas tinggi,
yang layak digunakan dalam aplikasi penanda molekuler. Optimasi teknik isolasi DNA
akibat banyak polisakarida yang mengganggu kualitas DNA merupakan kesulitan
tersendiri (Ruwaida et al. 2009; Syahruddin 2012; Hariyati et al. 2013). Namun
demikian, kesulitan tersebut berhasil diatasi dalam penelitian ini.
Perumusan Masalah
Keberadaan plasma nutfah durian adalah salah satu aset genetik yang penting.
Plasma nutfah ini mungkin dapat terancam kelestariannya akibat ulah manusia, bencana
alam, atau menurunnya kualitas lingkungan, sehingga diperlukan pendekatanpendekatan penelitian sains yang mendukung usaha konservasi. Baik durian budidaya

3

maupun durian endemik perlu untuk dikaji aspek genetika molekuler, selain aspek
morfologi, ekologi, dan lainnya. Ketersediaan materi DNA merupakan syarat utama
kajian molekuler, yang ternyata tidak mudah diperoleh, untuk mengungkapkan
keragaman genetik, sekaligus pula menyediakan dan memperkaya referensi sains bagi
penelitian di masa mendatang. Profil genetik dapat digunakan pada banyak keperluan,
misalnya saja untuk identifikasi tumbuhan dan autentikasi individu. Ada empat
pemikiran yang dijelaskan sebagai hasil penelitian ini. Pertama, optimasi teknik isolasi
DNA akibat banyak polisakarida yang mengganggu kualitas DNA. Kedua, sebagai jenis
endemik, keragaman genetik Durian Tengkurak (Durio tanjungpurensis) dirasakan
penting dan perlu diungkapkan. Profil keragaman genetik dapat digunakan untuk tujuan
konservasi plasma nutfah tropis. Analisis molekuler menggunakan penanda ISSR yang
bersifat polimorfik dianggap sesuai untuk mengeksplorasi keragaman genetik Durian
Tengkurak. Keragaman genetik Durian Tengkurak (Durio tanjungpurensis) diduga
memiliki keragaman yang tinggi. Pada masa mendatang, diharapkan profil keragaman
genetik Durian Tengkurak (Durio tanjungpurensis) dapat digunakan untuk mendesain
rencana dalam melestarikan plasma nutfah Durian Tengkurak. Ketiga, perlu
diungkapkan pula keragaman genetik pada Durian (D. zibethinus) dan Lai (D.
kutejensis). Keempat, menentukan penanda ISSR yang menjadi lokus spesifik-jenis
yang dapat digunakan untuk pembeda antar jenis Durio.
Tujuan
Penelitian ini memiliki empat tujuan sebagai berikut: Pertama, mengoptimasi
teknik isolasi DNA konvensional akibat banyaknya polisakarida yang mengganggu
kualitas DNA. Kedua, menganalisis keragaman genetik dari Durian Tengkurak (Durio
tanjungpurensis) yang berasal dari Kalimantan Barat menggunakan penanda ISSR.
Ketiga, menganalisis keragaman genetik Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis).
Keempat, menentukan lokus spesifik-jenis yang dapat digunakan sebagai pembeda antar
jenis Durio.
Manfaat dan Kebaruan Penelitian
Manfaat penelitian yang dapat diperoleh adalah menginformasikan (1) profil
keragaman genetik Durian Tengkurak, Durian, dan Lai menggunakan penanda ISSR,
yang dapat digunakan dalam tujuan konservasi plasma nutfah marga Durio; dan (2)
lokus spesifik-jenis berbasis penanda ISSR yang berguna untuk mengidentifikasi jenis
dari marga Durio.
Penelitian ini menghasilkan kebaruan berupa: (1) profil keragaman genetik Durian
Tengkurak (D. tanjungpurensis), Durian (D. zibethinus), dan Lai (D. kutejensis)
menggunakan penanda ISSR; dan (2) lokus spesifik-jenis berbasis penanda ISSR yang
berguna untuk mengidentifikasi tiga jenis Durio.
Ruang Lingkup Penelitian
Untuk menjawab permasalahan dalam penelitian, dirancang tiga bagian yang
menjadi kerangka utama penelitian bidang genetika molekuler (Gambar 1). Pertama,
Isolasi DNA merupakan permasalahan yang pertama, karena jenis ini mempunyai
kandungan polisakarida yang sangat tinggi. Usaha untuk menghasilkan DNA yang

4

berkualitas diperlukan sebagai syarat utama sebelum proses PCR dalam penggandaan
DNA secara in-vitro. Optimasi primer oligonukleotida dalam PCR dilakukan dengan
mencari suhu annealing (pelekatan primer) yang menunjukkan pita-pita yang tampak
jelas, tebal dan reproduksibel (dapat diulang). Suhu yang optimal dideteksi secara
gradien di sekitar suhu TM primer yang dihitung oleh perusahaan sintesis primer. Suhu
optimum setiap primer yang ditemukan, selanjutnya diaplikasikan pada PCR
menggunakan DNA Durian Tengkurak. Elektroforesis amplikon DNA dilakukan, di
mana pita-pita yang tampak dengan jelas diskor berdasarkan ada dan tidak ada pita,
untuk selanjutnya dianalisis keragaman genetik sehingga memperoleh profil dan
struktur populasi Durian Tengkurak.
Kedua, mempelajari keragaman genetik D. zibethinus dan D. kutejensis yang
mana aksesi-aksesi ini sangat sulit untuk mendapatkan DNA yang berkualitas, untuk
dilakukan PCR. Selanjutnya kegiatan pada bagian pertama, juga dilakukan pada bagian
ini. Ketiga, dengan membandingkan data skor tiga jenis Durio, yaitu D. zibethinus, D.
kutejensis, dan D. tanjungpurensis dikembangkan lokus spesifik-jenis, yaitu pemilihan
pita-pita yang unik pada satu jenis dibandingkan dengan jenis yang lain. Hasil ini dapat
digunakan untuk mengidentifikasi jenis dengan teknik molekuler menggunakan primer
ISSR. Untuk mendefinisikan batasan penelitian ini secara skematis disajikan dalam
kerangka penelitian seperti Gambar 1.

5

Plasma Nutfah Durian Indonesia:
 Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis Navia)
 Durian (D. zibethinus Murray)
 Lai (D. kutejensis (Hasskarl) Beccari)

Optimasi Teknik Isolasi DNA pada Durian Tengkurak, Durian & Lai

Keragaman Genetik Tengkurak

Keragaman Genetik Durian & Lai

Sampel Durian Tengkurak dari
Kalimantan Barat

Sampel Durian & Lai dari Kebun
Mekarsari Cileungsi & Cipaku Bogor

Meningkatkan Kualitas Isolasi DNA
Uji Awal: Seleksi & Optimasi Primer
PCR menggunakan primer ISSR

Meningkatkan Kualitas Isolasi DNA
PCR menggunakan primer ISSR

Skoring Pita PCR dari foto Elektroforesis

Skoring Pita PCR dari foto Elektroforesis

Analisis Data: GenAlEx, NTSys,
Popgen, Mega, STRUCTURE

Analisis Data: GenAlEx & Mega

Keragaman genetik dan
struktur populasi Durian
Tengkurak

Keragaman genetik Durian
& Lai

Determinasi Lokus Spesifik-Jenis
Rekap Data Skoring
Penentuan Kandidat Lokus Spesifik
Validasi Lokus Spesifik dengan Chi-square
Lokus spesifik pembeda jenis

Gambar 1 Bagan alir penelitian keragaman genetik Durio spp. menggunakan penanda
ISSR

6

2 TINJAUAN PUSTAKA
Botani Durio
Marga Durio merupakan tumbuhan berumah satu (monoecius) yaitu putik dan
benangsari berada dalam satu individu, dengan kromosom 2n=2x=56, dengan ciri
polinasi terbuka (open pollination) yang dibantu oleh kelelawar, lebah, dan burung.
Meskipun demikian, penyerbukan dapat terjadi baik penyerbukan sendiri (autogami)
atau silang (out crossing), dengan penyerbukan sendiri terjadi sangat rendah karena
antesis polen dan stigma pada periode yang berbeda (Yumoto 2000). Tingginya
kejadian penyerbukan silang menyebabkan tingginya rekombinasi genetik pada
keturunannya (Brown 1997). Pada umumnya, perbanyakan Durio di Indonesia
dilakukan dengan biji dari buah tanaman yang tumbuh liar atau dilakukan petani dengan
cara generatif yaitu dengan biji yang disemaikan (Sastrapradja 1979), sehingga sebagian
besar tumbuhan Durio Indonesia yang tidak teridentifikasi dan hanya beberapa di
antaranya yang dikarakterisasikan dan dilepaskan menjadi varietas dan masih terus
dalam pengkajian lebih lanjut (Kementerian Pertanian 2015).
Penyerbukan silang antar jenis dan antar varietas dapat terjadi secara alami,
sehingga memungkinkan adanya jenis dan varietas baru dengan peluang yang tinggi.
Ada atau tidaknya jenis dan varietas baru yang muncul perlu diinventarisasi dan
diidentifikasi dibandingkan dengan jenis dan varietas yang telah ada, baik secara
morfologi, allozyme, dan molekuler. Sunaryo et al. (2015) mengemukakan hasil
eksplorasi dan identifikasi tumbuhan Lai-Durian sebagai hibrid alami antara D.
kutejensis dan D. zibethinus asal Kalimantan Timur, yang mewariskan sifat-sifat
menarik. Hal ini membuktikan bahwa ketersediaan plasma nutfah akan sangat berguna
untuk merakit bibit unggul tanaman buah yang bernilai ekonomi tinggi. Penemuan
kultivar durian baru seperti kultivar „Pelangi Manokwari‟ di Papua, yang diduga
merupakan hibrida alami antar D. zibethinus x D. graveolens, sudah diidentifikasi dan
didaftarkan sebagai bibit unggul oleh Kementerian Pertanian pada tahun 2014.
Marga Durio adalah tumbuhan pohon tahunan yang secara taksonomi dalam
klasifikasi termutakhir oleh Badan Filogeni Tumbuhan Berbunga III (Angiosperm
Phylogeny Group) dikelompokkan pada bangsa Malvales, suku Malvaceae (APG 2009),
di mana masa sebelumnya merupakan suku Bombacaceae. Istilah Malvaceae ini
merupakan nama yang dikonservasikan (nomen conservandum) yang tetap dipakai sejak
usulan pertama tahun 1789 oleh Jussieu dalam tulisan Genera Plantarum. Anggota dari
marga ini telah dideskripsikan sebanyak 34 jenis (Kostermans 1958; SoegengReksodihardjo 1965; Salma 2011; Navia dan Chikmawati 2015), walaupun hanya
sembilan jenis saja yang dapat dikonsumsi (edible, tidak beracun/berbahaya) atau dapat
dinikmati (palatable), yaitu D. zibethinus (Durian), D. kutejensis (Lai), D. dulcis
(Lahong), D. graveolens (Tabelak), D. grandiflorus (Sukang), D. testudinarum (Kura),
D. oxleyanus (Kerantongan), D. lowianus (Terutung) dan D. mansonii (Tan Duyin).
Satu jenis yang disebutkan terakhir merupakan jenis spesifik di Myanmar, sedangkan
jenis-jenis lain dapat dijumpai di Indonesia. Tempat asal tumbuh marga ini diperkirakan
berpusat di pulau Kalimantan, tetapi hanya jenis D. zibethinus yang paling berkembang,
tersebar meluas ke pulau-pulau lain di Indonesia, dan juga dijumpai di negara-negara
Asia Tenggara, seperti Malaysia, Thailand, Vietnam, Myanmar (Burma), Philipina, Sri
Lanka, India, dan Papua New Guinea (Brown 1997).

7

Secara umum, sebutan durian lebih tertuju pada jenis D. zibethinus, yang berbeda
dengan jenis Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis). Durian Tengkurak (Durio
tanjungpurensis) mempunyai letak tandan buah pada pangkal batang pohon, sedangkan
Durian (D. zibethinus) dan Lai (D. kutejensis) menghasilkan buah pada cabang pohon.
Perbandingan ketiga jenis disajikan dalam Tabel 1, dan perbandingan bunga dalam
Gambar 2.
Tabel 1 Perbandingan ciri-ciri umum Durian (D. zibethinus), Lai (D. kutejensis), dan
Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
Ciri
Warna buah
Letak buah
Warna daging
Rasa daging
Ketebalan daging
Ukuran daun
Bentuk kanopi
pohon

A

Durian
(D. zibethinus)
hijau, coklat, kuning
cabang

Lai
(D. kutejensis)
kuning
cabang

putih, krem, kuning
tawar, manis,
alkoholik
sedang, tebal
lonjong
kerucut

kuning, oranye
tawar, manis

Durian Tengkurak
(D. tanjungpurensis)
coklat
pangkal akar/batang
utama
putih
hambar

sedang
lebar
kerucut, perdu

sangat tipis
lonjong
kerucut, membulat

1cm

B

1cm

C

1cm

Gambar 2 Variasi warna mahkota bunga. (A) Durian (D. zibethinus), (B) Lai (D.
kutejensis), dan (C) Durian Tengkurak (D. tanjungpurensis)
Informasi dan data produksi Durian (D. zibethinus) cukup tersedia, tetapi dengan
tingkat perkembangan produksi yang lambat. Tahun 2009, Direktorat Budidaya
Tanaman Buah, Ditjen Hortikultura, Departemen Pertanian menerbitkan profil 17
Sentra Produksi Durian Indonesia di Pulau Sumatera, Jawa, dan Kalimantan, yaitu
Lampung Timur, Bengkulu Utara, Ogan Komering Ulu Timur, Ogan Komering Ilir,
Musi Rawas, Batang Hari, Batang, Jepara, Pekalongan, Karanganyar, Semarang,
Ngawi, Barito Utara, Barito Timur, Luwu Utara, Sinjai, dan Nunukan. Lembaga
tersebut juga telah melepas 67 kultivar durian unggul nasional (Direktorat Budidaya
Tanaman Buah 2009), yang pada tahun 2015 ini telah mencapai 109 kultivar
(Kementerian Pertanian 2015). Dari ke-109 kultivar tersebut, 101 kultivar dari jenis
Durian (D. zibethinus) merupakan kultivar terbanyak dibandingkan dengan delapan
kultivar dari jenis Lai (D. kutejensis). Berdasarkan data (BPS 2015), produksi durian
Indonesia dalam beberapa tahun terakhir mengalami fluktuasi. Pada tahun 2012
produksi durian tinggi, yaitu sebesar 888.130 ton, di tahun 2013 menurun sampai
759.058 ton, namun di tahun 2014 mengalami peningkatan kembali, menjadi 855.553

8

ton. Tiga provinsi yang menghasilkan durian tertinggi di Indonesia adalah Jawa Tengah,
Jawa Timur, dan Sumatera Utara. Produksi durian ini telah memberikan sumbangan
yang cukup berarti untuk buah tropik pada tahun 2014 dibandingkan dengan jeruk
(sekitar 2 juta ton), mangga (2.4 juta ton), dan pisang (7 juta ton).
Potensi durian Indonesia dinilai sangat besar kontribusinya pada sektor ekonomi
di tengah permasalahan usaha produksi durian. Dukungan kebijakan pemerintah telah
dilakukan melalui pengembangan durian multi varietas, sehingga Indonesia diharapkan
mampu menunjukkan kekayaan plasma nutfah dan potensi durian unggul nasional. Di
sisi lain, masih terdapat banyak masalah kritis, yaitu kurangnya penerapan teknologi
budidaya dan sistem usaha tani yang maju, penggunaan bibit durian berkualitas dan
bersertifikat yang masih terbatas, perlu perlindungan tata ruang kawasan hortikultura
dan kebun agribisnis, modal usaha petani terbatas, pemasaran yang dikuasai tengkulak
menyebabkan rendahnya harga durian di tingkat petani saat musim panen, belum
berkembangnya kelompok tani durian, dan kemitraan usaha di tingkat petani belum
berfungsi (Direktorat Budidaya Tanaman Buah 2009).
Sebagai upaya pengembangan tanaman hortikultura dan peningkatan buah tropis
berorientasi pasar berbagai usaha identifikasi aksesi durian Indonesia telah dilakukan.
Jenis-jenis penanda yang digunakan terhadap durian pada sejumlah varietas secara
terbatas, telah dilakukan mulai dari penanda morfologi, penanda biokimia, hingga
penanda molekuler. Novayadi (2004) menggunakan penanda morfologi, namun masih
sulit membedakan antar kultivar durian. Priyanti et al. (2015) menggunakan ciri
morfologi trikoma abaksial daun D. kutejensis, tipe trikoma complex-peltate merupakan
ciri unik pada D. kutejensis dan membedakannya dengan jenis Durio lainnya, akan
tetapi sifat ini belum mampu membedakan aksesi intra jenis D. kutejensis. Variasi
morfologi tetap perlu dipelajari, karena variasi itu muncul sebagian besar akibat
interaksi faktor genetik dan lingkungan. Variasi morfologi dapat menjadi indikator
respons tumbuhan pada aspek sitologi, fisiologi, dan ekologi. Oleh karena itu,
penggunaan data morfologi juga dapat dihubungkan dengan penanda biokimia dan
molekuler. Penanda biokimia (isozim) digunakan oleh peneliti terdahulu (Suketi 1994;
Novayadi 2004). Suketi (1994) berhasil menggunakan tiga macam isozim untuk
membedakan varietas Chanee, Monthong, dan Sitokong, yaitu isozim peroksidase, acid
phosphatase (ACP), dan aspartat aminotransferase. Isozim ACP dapat digunakan untuk
membedakan varietas Chanee dengan varietas Monthong dan Sitokong, tetapi tidak
dapat membedakan varietas Monthong dengan Sitokong. Novayadi (2004)
menggunakan 7 macam isozim, selain superoxida dismutase, ada 6 macam isozim, yaitu
peroksidase, esterase, alkohol dehidrogenase, aspartat aminotransferase, acid
phosphatase, dan malate dehidrogenase, yang memperlihatkan perbedaan pola pita
zimogram pada 18 aksesi durian lokal asal Serang, Provinsi Banten. Selain itu, Bansir et
al. (2008) juga menggunakan 2 isozim, yaitu peroksidase dan esterase untuk menguji
kekerabatan turunan F1 durian hibrid dengan tetuanya. Penanda molekuler telah
dilakukan baik untuk tujuan analisis keragaman genetik, maupun untuk pemuliaan
tanaman. Ruwaida et al. (2009) menggunakan 6 primer RAPD (OPA-01, OPA-02,
OPA-07, OPA-16, OPA-18 dan OPA-19) untuk mempelajari variabilitas genetik
beberapa aksesi durian D. zibethinus asal Jawa Tengah. Dijumpai pula, Hariyati et
al.(2013) menggunakan penanda RAPD terhadap generasi F1 dari persilangan antara D.
zibethinus dan D. kutejensis, yang dengan penanda ini mampu memperlihatkan
keragaman genetik antara tetua dan hibridnya. Penanda PCR-RFLP dari 10 jenis Durio
spp telah digunakan untuk mengidentifikasi hubungan filogenetik dan analisis
keragaman antar jenis durian berdasarkan dua lokus pada khloroplast DNA, yaitu gen

9

rcbL (yang mengkode sub-unit besar dari Rubisco) dan intergen antara gen ndhC and
trnV. Gen rcbL adalah gen yang paling terkonservasi pada tanaman dan memiliki
tingkat evolusi perubahan sekuen yang rendah, sedangkan intergen ndhC-trnV adalah
daerah yang relatif memiliki perubahan sekuen yang cepat. Kombinasi dua teknik, yaitu
PCR dan RFLP memanfaatkan ada tidaknya situs enzim restriksi pada amplikon DNA
hasil PCR, mampu menunjukkan keragaman yang tinggi dan dapat digunakan sebagai
penanda molekuler dalam program pemuliaan tanaman (Santoso et al. 2005). Peneliti
lain, Sales (2015) menggunakan penanda SSR pada kultivar D. zibethinus asal
Mindanao Philipina sebagai prosedur cepat untuk mengidentifikasi, mengautentikasi
dan menyortir tanaman sebelum ditanam di perkebunan. Dengan menggunakan 29
primer SSR dalam laboratorium molekuler memanfaatkan PCR. Profil polimorfik DNA
digunakan sebagai dipakai untuk membedakan kultivar tanaman.
Upaya pengembangan durian dapat juga dilakukan dengan persilangan terkontrol
(Bansir et al. 2008) atau dengan eksplorasi dan identifikasi varietas baru (Sunaryo et al.
2015), dengan performa buah beraroma tidak tajam atau lembut, yang umumnya ciri ini
diminati konsumen. Menurut Bansir et al. (2008), persilangan dilakukan dengan
harapan mendapatkan sifat hibrid dari tetua betina D. kutejensis dan tetua jantan D.
zibethinus pada keturunan F1, yang hingga kini belum ada laporan tentang keragaan dan
status agronomi tanaman hasil persilangan itu. Pada waktu yang lain, Sunaryo et al.
(2015) menemukan ada hibrid durian yang merupakan hasil persilangan yang terjadi
secara alami antar D. zibethinus dan D. kutejensis di Kalimantan Timur, yang lebih
banyak membawa sifat dominan menarik dari tetua D. zibethinus, yaitu terasa manis,
aril yang tebal berwarna kuning, lembut dan bertekstur kering, aroma yang kurang
tajam, kadar protein yang tinggi, dan buah tahan lama pada suhu ruang. Sifat tahan lama
dapat diperkirakan berasal dari tetua D. kutejensis yang tidak alkoholik dan kurang
aktivitas fermentasi, sedangkan banyak durian justru mulai merekah kulitnya 24 jam
setelah buah jatuh (masak di pohon).
Deskripsi Jenis
A. Durio zibethinus Murray (1774)
Pohon, tinggi mencapai 40 m, berakar papan; kulit kayu coklat-mer