Tujuan Penelitian Keragaman Genetik Plasma Nutfah Kelapa Indonesia Dan Penentuan Identitas Kelapa Hibrida Berdasarkan Marka Molekuler

Selain itu informasi hubungan genetik kelapa hasil persilangan terkontrol perlu diidentifikasi untuk memastikan kebenaran tetuanya, karena kontaminasi serbuk sari dapat berpotensi menjadi masalah. KHINA-1 yang merupakan hasil persilangan antar kelapa Genjah Kuning Nias GKN dan Dalam Tenga DTA belum pernah dianalisis hubungan genetik dengan tetuanya. Individu KHINA-1 yang tidak memiliki hubungan genetik dengan tetuanya tidak dapat digunakan untuk tahapan seleksi. Setelah diperoleh informasi individu yang diduga merupakan progeninya maka dilanjutkan dengan pengamatan jumlah buah dan komponen buah untuk menentukan marka-marka yang berasosiasi dengan karakter tersebut. Untuk hasil persilangan kelapa koypor di Pati dan Lampung dilakukan analisis pola segregasi antara buah kelapa fenotipe normal dengan buah kelapa kopyor. Jumlah progeni yang digunakan sangat sedikit untuk persilangan yang dilakukan di Lampung karena saat penelitian dilakukan masih sedikit buah yang berkecambah. Dengan demikian untuk melengkapi informasi hubungan genetik plasma nutfah kelapa maka dilakukan serangkaian penelitian terkait aspek pemuliaan dan molekuler untuk menjawab permasalahan yang ada dan disajikan dalam disertasi ini Gambar 1.1. Bab 1 diuraikan tentang latar belakang, masalah, tujuan, manfaat, kebaruan penelitian, ruang lingkup penelitian, kerangka berpikir dan garis besar disertasi. Bab 2 berisi kajian literatur tentang keanekaragaman dan pemuliaan tanaman kelapa serta marka molekuler. Selain itu juga diuraikan hasil penelitian yang terkait dengan beberapa aspek yang diteliti pada disertasi ini. Perkembangan teknologi molekuler DNA telah banyak dimanfaatkan untuk mendukung program pemuliaan pada banyak spesies tanaman. Single Nucleotide Amplified Polymorphisms SNAP adalah salah satu teknologi marka molekuler untuk mendeteksi putatif SNP menggunakan primer alel spesifik. Pengembangan marka molekuler SNAP berbasis gen WRKY membutuhkan informasi struktur dan keragaman nukleotida dari gen pengendali sifat yang diinginkan. Informasi tersebut didapatkan melalui data di GenBank untuk mendisain primer. Tahapan disain primer SNAP gen WRKY dan validasinya menggunakan reaksi multiplex PCR disajikan di Bab 3. Reaksi multiplex dioptimasi terlebih dahulu untuk mendapatkan hasil yang optimum. Primer-primer yang diperoleh selanjutnya diaplikasikan pada penelitian keragaman genetik kelapa dan identifikasi tetua KHINA-1 dan kelapa kopyor. Primer SNAP gen WRKY kemudian digunakan untuk analisis keragaman genetik dan struktur populasi tanaman kelapa Dalam dan Genjah dengan reaksi multiplex PCR. Selain berbasis gen WRKY juga digunakan gen SUS, SACPD dan ABI3 untuk melengkapi informasi keragaman genetik kelapa. Total jumlah individu yang digunakan pada penelitian ini yaitu 507 individu sehingga untuk efisiensi penelitian waktu dan biaya maka metode reaksi multiplex PCR ini dilakukan. Namun, metode ini dilakukan bila perbedaan ukuran produk PCR lebih dari 30 pasangan basa nukleotida pb, sehingga untuk gen SUS, SACPD dan ABI3 metode ini tidak dapat digunakan karena ukuran produk PCR masing- masing gen sangat dekat atau kurang dari 30 pb. Topik yang membahas tentang penelitian ini disajikan pada Bab 4. Untuk penggunaan marka SSR, metode reaksi multiplex PCR tidak dilakukan karena tidak dioptimasi. Analisis keragaman genetik dan struktur populasi tanaman kelapa juga dilakukan menggunakan 20 marka SSR. Marka SSR dipilih untuk melengkapi informasi genetik kelapa menggunakan marka multialel. Marka SSR yang digunakan merupakan marka yang polimorfik sehingga tidak dilakukan seleksi primer. Secara umum aksesi kelapa Dalam dan Genjah yang diuji menunjukkan perbedaan genetik yang signifikan dengan membentuk sembilan kelompok berdasarkan metode Neighbour Joining. Informasi lengkapnya terdapat di Bab 5. Selain untuk analisis keragaman genetik kelapa, marka SSR tersebut juga digunakan dalam analisis keragaman genetik tetua yang digunakan untuk persilangan KHINA-1 dan untuk mengevaluasi hubungan genetik tetua dengan hibrida KHINA-1. Sebanyak 19 marka SSR yang digunakan dapat memisahkan tetua betina Genjah Kuning Nias dan tetua jantan Dalam Tenga dari hibrida KHINA-1 ke dalam lima kelompok yang terpisah. Identitas hibrida KHINA-1 yang illegitimate dan legitimate hybrid dapat diketahui dengan 19 marka SSR. Individu yang legitimate hybrid sebanyak 35 individu dan illegitimate hybrid sebanyak 37 individu dari total 72 individu KHINA-1. Hasil penelitian ini dapat ditinjau pada Bab 6. Selanjutnya pada Bab 7 diungkapkan penggunaan marka untuk identifikasi adanya asosiasi dengan karakter morfologi. Sebanyak 35 individu legitimate hybrid dilakukan perhitungan jumlah buah dan pengukuran komponen buah berat buah utuh, berat buah tanpa sabut, berat buah tanpa air, berat daging buah dan tebal daging buah. Data yang diperoleh digabungkan dengan data skoring identitas hibrida KHINA-1 Bab 6 untuk mengidentifikasi marka SSR yang berasosiasi dengan karakter jumlah buah dan komponen buah. Penggunaan marka molekuler sebagai alat bantu seleksi dalam program pemuliaan tanaman dapat mengidentifikasi lokus-lokus yang berasosiasi dengan karakter yang diinginkan dan dapat dilakukan pada stadia awal pertumbuhan tanaman. Bab 8 disertasi disampaikan hasil penelitian terkait dengan pola segregasi hubungan tetua dan progeni hasil persilangan antar tetua kopyor dengan kelapa unggul nasional DMT, DTE, DBI, GSK. Pada Bab 9 dijelaskan pembahasan umum yang berkaitan dengan keseluruhan hasil penelitian, dan akhirnya pada Bab 10 dicantumkan simpulan umum enam topik penelitian yang telah disajikan pada masing-masing bagian disertasi.