ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK MARKISA (Passiflora spp.) DI SUMATERA UTARA BERDASARKAN PENANDA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) SKRIPSI

  

ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK MARKISA

(Passiflora spp.) DI SUMATERA UTARA BERDASARKAN

PENANDA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

SKRIPSI

  

OLEH

YANTIKA ROMAULI SIMATUPANG

100805072

  

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

  

ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK MARKISA

(Passiflora spp.) DI SUMATERA UTARA BERDASARKAN

PENANDA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

SKRIPSI

  

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Sarjana Sains

OLEH

YANTIKA ROMAULI SIMATUPANG

  

100805072

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2015

  

PERSETUJUAN

  Judul : Analisis Keanekaragaman Genetik Markisa (Passiflora spp.) Di Sumatera Utara Berdasarkan Penanda RAPD (Random

  Amplified Polymorphic DNA)

  Kategori : Skripsi Nama : Yantika Romauli Simatupang Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Nomor Induk Mahasiswa : 100805072 Fakultas : Matematika dan ilmu Pengetahuan

  Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di

  Medan, Mei 2015 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2, Pembimbing 1,

Dr. Suci Rahayu, M.Si. Dr. Saleha Hannum, M.Si.

NIP: 196506291992032002 NIP:197108312000122001

  Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc.

  NIP: 196301231990032001

  

PERNYATAAN

ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK MARKISA (Passiflora

spp.) DI SUMATERA UTARA BERDASARKAN PENANDA RAPD

  

(Random Amplified Polymorphic DNA)

  SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Mei 2015 Yantika Romauli Simatupang 100805072

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini yang berjudul “Analisis Keanekaragaman Genetik Markisa (Passiflora

  

spp.) Di Sumatera Utara Berdasarkan Penanda RAPD (Random Amplified

Polymorphic DNA)” sebagai syarat untuk mencapai gelar sarjana sains di

Departemen Biologi FMIPA USU Medan.

  Ucapan terimakasih terbesar penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis, ayahanda dan Alm. ibunda tercinta, Syarifuddin Simatupang dan Alm. Remida Silalahi, S.Pd yang selalu memberikan do’a, dukungan, semangat, pengorbanan serta kasih sayangnya yang besar kepada penulis. Kepada seluruh keluarga besarku atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis baik moril maupun materil.

  Terimakasih penulis sampaikan kepada ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si. selaku pembimbing 1 dan ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si. selaku pembimbing 2 yang telah memberikan bimbingan, saran, motivasi dan waktu selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada ibu Dra. Elimasni, M.Si. dan bapak Dr. Salomo Hutahaean, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak saran demi kesempurnaan penulisan skripsi ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terimakasih kepada ibu Dr. Nursahara Pasaribu M.Sc. selaku ketua Departemen Biologi serta semua staf yang bekerja di Departemen Biologi.

  Dalam kesempatan ini penulis juga menyampaikan ucapan terimakasih kepada rekan mahasiswa/i Biologi. Kepada ‘ma gizibe’ Anita Doris, Santa Lusia, Chrestina Sidabutar yang selalu menemani dan menerima kegilaanku. Kepada sahabatku Norton, Edwardman, Doni, Yuli, Nurhayati, Anisa Rilla, Nurfithri apriani, Nova, Maria, Bobby Hutabarat, Ilham buat waktu dan tamparan kalimat yang membuat penulis sadar dan termotivasi. Terimakasih kepada motivator dan guruku bang Imam Aulia dan kak ai atas waktu dan ilmu praktek serta teori yang diberikan. Tak terlupakan teman-teman stambuk 2010 ‘BioRev’ yang namanya tak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih sudah membuatku dewasa dan berjiwa sosial. Kepada rekan asisten genetika Vahnoni, Sandi, bang Tombak, Jordan, Nasir, Wilda, Nolo dan lainnya. Semuanya yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, terimakasih atas kerjasamanya selama di bangku perkuliahan.

  Akhirnya dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan skripsi ini. Sebelum dan sesudahnya penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tuhan YME membalas semua kebaikan dengan balasan yang setimpal.

  Medan, Mei 2015 Penulis

  

ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK MARKISA (Passiflora spp.)

DI SUMATERA UTARA BERDASARKAN PENANDA RAPD

(Random Amplified Polymorphic DNA)

ABSTRAK

  Penelitian keanekaragaman genetik markisa (Passiflora spp.) di Sumatera Utara berdasarkan penanda RAPD telah dilakukan di Laboratorium Genetika dan Laboratorium Terpadu, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkarakteristik keanekaragaman genetik markisa (Passiflora sp.) berdasarkan penanda RAPD. Analisis RAPD dilakukan terhadap 31 aksesi markisa yang dikoleksi dari 4 kabupaten yaitu kabupaten HUMBAHAS, Tapanuli Utara, Simalungun, dan Karo yang mewakili 4 spesies (P. edulis, P. ligularis, P.

  

quadrangularis, P. foetida ) dari genus Passiflora dengan menggunakan 4 primer

  acak (diseleksi dari 7 primer acak). Hasil elektroforesis menunjukkan 73 pita polimorfik (98%) yang berukuran dari 250 bp sampai 2500 bp. Koefisien kemiripan genetik berkisar antara 0,80 sampai 0,97 berdasarkan analisis data biner dari pita RAPD dengan metode UPGMA (Unweight Pair- Group Method Arithmatic) melalui program NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate System) versi 2.11a. Hasil ini mengungkapkan bahwa tingkat variasi dalam dan antara spesies tinggi. Analisis cluster menunjukkan bahwa pengelompokan markisa terjadi berdasarkan wilayah pengkoleksian sampelnya Kedekatan jarak geografis wilayah pengkoleksian dan kesamaan jenis markisa berdasarkan warna buah tidak menjamin kedekatan hubungan genetik markisa berdasarkan penanda RAPD.

  Kata kunci: keanekaragaman genetik, Passiflora sp., penanda molekular, RAPD

  

GENETIC DIVERSITY ANALYSIS OF THE PASSION FRUIT

(Passiflora spp.) IN NORTH SUMATERA BASED ON RAPD MARKERS

(Random Amplified Polymorphic DNA)

ABSTRACT

  The research about Genetic diversity analysis of the passion fruit (Passiflora spp.) in north Sumatera based on RAPD markers has been done in Genetic Laboratory and Integrated Laboratory, University of North Sumatera. The objective of this study was to characterize the genetic diversity of Passiflora sp. collection by RAPD marker. RAPD analysis was done to 31 passion fruit (Passiflora sp.) accessions that collected from 4 regional is region HUMBAHAS, North Tapanuli, Simalungun, and Karo that represented 4 species (P. edulis, P. ligularis, P.

  

quadrangularis, P. foetida ) from genus of Passiflora using 4 random primers

  (selected from 7 random primers). The result of electrophoresis showed 73 reproducible polymorphic bands (98%) are ranging in size from 250 bp to 2500 bp. The genetic similarity showed coefficients ranged from 0,8 to 0,97 based on Unweight Pair- Group Method Aritchmatic and Numerical Taxonomy (UPGMA) and Multivariate System (NTSYS) version 2.11a computer program,. The result revealed high levels of variation within and among species. Cluster analysis showed that grouping of passion fruit occurs by area collecting of the sample. Geographical proximity and similarity of the area where passion fruit had been collecting and based on the color of the fruit do not guarantee the genetic relationship of passion fruit by RAPD. Key words: genetic diversity, Passiflora sp., molecular markers, RAPD

DAFTAR ISI

  Halaman

  Persetujuan

  i ii

  Pernyataan Kata Pengantar

  iii

  Abstrak

  iv

  Abstract

  v

  Daftar Isi

  vi viii

  Daftar Tabel Daftar Gambar

  ix

  Daftar Lampiran

  x

  BAB 1. Pendahuluan

  1

  1.1. Latar Belakang

  3

  1.2. Permasalahan

  3

  1.3. Tujuan penelitian

  3

  1.4. Hipotesis

  1.5. Manfaat

  BAB 2. Tinjauan Pustaka

  2.1. Klasifikasi Markisa

  4

  2.1.1. Markisa Asam (Siuh)

  4

  2.1.2. Markisa manis (Konyal)

  5

  2.1.3. Markisa Giant (Erbis)

  5

  2.2. Morfologi dan Syarat Tumbuh Markisa

  6

  2.2.1. Morfologi Markisa

  6

  2.2.2. Syarat Tumbuh Markisa

  6

  2.3. Marka Molekuler

  7

  2.4. Penanda Molekuler RAPD

  8 BAB 3. Metodologi Penelitian

  3.1. Waktu dan Tempat

  11

  3.2. Bahan dan Alat

  11

  3.3. Prosedur Percobaan

  11

  3.3.1. Pengkoleksian Sampel

  11

  3.3.2. Isolasi DNA

  12

  3.3.3. Uji Kualitas dan Kuantitas DNA

  13

  3.3.4. Amplifikasi DNA

  13

  3.4. Analisis Data

  15

  3.4.1. Pita Polimorfik DNA

  15

  3.4.2. Analisis Similaritas

  15 BAB 4. Hasil dan Pembahasan

  4.1. Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Pita Hasil Isolasi

  16 DNA

  4.2. Analisis Profil Pita RAPD

  17

  4.3. Analisis Keanekaragaman Genetik Tanaman Markisa

  21

  4.3.1. Analisis Hubungan Genetik Markisa Ungu

  21 (P. edulis)

  4.3.2. Analisis Hubungan Genetik Markisa

  23 (Passiflora spp.)

  BAB 5. Kesimpulan dan Saran

  5.1. Kesimpulan

  27

  5.2. Saran

  27 Daftar Pustaka

  28 Lampiran

  32

  

DAFTAR TABEL

  No. Tabel Judul Halaman

  3.1. Primer yang digunakan untuk analisis RAPD

  14

  3.2. Bahan untuk satu kali reaksi PCR

  14

  4.1. Persentase Pita Polimorfik pada 4 primer

  20

  DAFTAR GAMBAR

  No. Gambar Judul Halaman

  3.1. Pola Terjemahan Pita DNA

  15

  4.1. Hasil elektoforesis DNA genom dari 9 sampel

  16 markisa menggunakan gel agarose 0,8%

  4.2. Profil Pita RAPD pada primer Akansha

  19

  4.3. Dendogram kemiripan genetik markisa ungu

  22 (Passiflora edulis) berdasarkan 4 primer RAPD

  4.4. Dendogram kemiripan genetik markisa (Passiflora

  24 spp.) berdasarkan 4 primer RAPD