ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.) DI SUMATERA UTARA TESIS
ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.) DI SUMATERA UTARA TESIS Oleh : DAME HANNA YUSNITA L. TOBING NIM : 127001001
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
DI SUMATERA UTARA
TESIS
Oleh :
DAME HANNA YUSNITA L. TOBING
NIM : 127001001
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister
Pertanian Dalam Program Studi Agroekoteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Telah diuji pada Tanggal : 29 Desember 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si Anggota : Mohammad Basyuni, S. Hut, M.Si, Ph.D Luthfi A.M.Siregar, SP, M.Agr.Sc, Ph.D Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP, MP Ir. Revandy I.M. Damanik, M.Si, M.Sc, Ph.D
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian : Analisis RAPD (Random Amplified Polymorphic
DNA) Populasi Manggis (Garcinia mangostana L.) Di Sumatera Utara Mahasiswa : Dame Hanna Yusnita L. Tobing N I M : 127001001 Program Studi : Agroekoteknologi
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si Mohammad Basyuni, S. Hut, M.Si, Ph.D Ketua Anggota Ketua Program Studi Dekan Fakultas PertanianProf. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS
Tanggal Lulus : 29 Desember 2014
ABSTRAK
DAME HANNA YUSNITA L. TOBING. Analisis RAPD (Random
Amplified Polymorphic DNA ) Populasi Manggis (Garcinia mangostana. L) Di
Sumatera Utara. Dibimbing oleh LOLLIE AGUSTINA P. PUTRI sebagai ketua komisi pembimbing dan MOHAMMAD BASYUNI sebagai anggota komisi pembimbing.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman genetik populasi manggis alam di daerah Sumatera Utara berdasarkan marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Tiga puluh aksesi manggis Sumatera Utara dianalisis keragaman genetiknya dengan menggunakan 10 marka RAPD. Aksesi tersebut meliputi TS1, TS2, TS3, TS5, TS5, Sim1, Sim2, Sim3, DS1, DS2, DS3, DS4, DS5, Srg1, Srg2, Srg3, Srg4, Srg5, Lkt1, Lkt2, Lkt3, Lkt4, Lkt5, Lkt6, Lkt7, Lkt8, Lkt9, Lkt10, Lkt11, Lkt12. Perhitungan dan analisis data dilakukan dengan bantuan program DARwin 5.05. Dari hasil penelitian diperoleh sebanyak 70 pita polimorfis dengan 10 primer RAPD. Koefisien dissimilarity Dice berkisar 0.06 – 0.48. Berdasarkan hasil analisis kluster, 30 aksesi manggis terbagi menjadi 3 group utama. Nilai PCoA (faktorial analisis) keragaman molekuler yang dapat dinyatakan oleh aksis 1 dan 2 pada 10 primer RAPD dengan 30 aksesi sampel sebesar 38.11%. Aksesi Lkt1 dan Lkt6 yang berasal dari Langkat diduga memiliki materi spesifik karena mengelompok sendiri saja dibandingkan aksesi yang berasal dari Langkat lainnya.
Kata Kunci : Keragaman genetik, manggis, primer, RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA )
ABSTRACT
DAME HANNA YUSNITA L. TOBING. Genetic diversity analysis based on RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers of mangosteens (Garcinia mangostana L.) in North Sumatra. Supervised by LOLLIE AGUSTINA P. PUTRI and MOHAMMAD BASYUNI.
The objective of this research was to analyze genetic diversity based on RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) marker of mangosteen (Garcinia
mangostana L.) in North Sumatra Region. Thirty accessions of mangosteens from
North Sumatra Region were screened for RAPD marker. Thirty accessions were TS1, TS2, TS3, TS5, TS5, Sim1, Sim2, Sim3, DS1, DS2, DS3, DS4, DS5, Srg1, Srg2, Srg3, Srg4, Srg5, Lkt1, Lkt2, Lkt3, Lkt4, Lkt5, Lkt6, Lkt7, Lkt8, Lkt9, Lkt10, Lkt11, Lkt12. The genetic data was analyzed by DARwin 5.05 software.
Ten random RAPD primers were chosen to differentiate the accessions, led a total of 70 polymorphic bands. Dice’s coefficient of dissimilarity ranged 0.06 – 0.48. The cluster analysis depicted that thirty accessions formed three main cluster. A principal coordinate analysis resulted 38.11% of the molecular variation. Average of PIC value was 0.447, suggested that 10 RAPD primers used may be suitable for mangosteen. Two accessions, namely Lkt1 and Lkt6 from Langkat District has been shown to have a specific material to cluster themselves and was distinguishable from other accessions originated from Langkat.
Key words : genetic diversity, mangosteen, primer, RAPD (Random Amplified
Polymorphism DNA )UCAPAN TERIMAKASIH
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini penulis banyak mendapat bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang tulus kepada :
- selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K),
- Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE, selaku Direktur Sekolah
Bapak Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS, selaku Dekan Fakultas Pertanian
- Universitas Sumatera Utara Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP, selaku Ketua Program Studi Magister -
Agroekoteknologi beserta segenap dosen dan staff tata usaha Ibu Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si selaku ketua komisi pembimbing - dan Bapak Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing. Bapak Luthfi A.M.Siregar, SP, M.Agr.Sc,Ph.D, Dr. Ibu Diana Sofia
- Hanafiah, SP, MP, Bapak Ir. Revandy I.M. Damanik, M.Si, M.Sc, Ph.D selaku komisi penguji.
- Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Dr. Tetty Aman Nasution beserta staff Laboratorium Terpadu Fakultas
- 2013 dan Rektor Universitas Quality periode 2014 - 2018, Drs. A.P. Tambunan, M.Si
Rektor Universitas Quality, (Alm). Hasfin Hardi, SE, M.Si, periode 2009-
- Aretha Pratiwi dan Olivia Marvella Artha serta seluruh keluarga besar Tobing, ibu Sitionim Damanik dan Bapak Christianto.
Chornelys Antonius, SE, suami tercinta, dan kedua putri tersayang Cynthia
- menjadi sampel penelitian penulis.
Keluarga petani dan pemilik manggis yang ada di Sumatera Utara yang
- Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Rekan-rekan sejawat mahasiswa Magister Agroekoteknologi Fakultas
- dukungan selama penulis melakukan penelitian tesis ini. Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna. Namun harapan penulis semoga tesis ini bermanfaat bagi seluruh pembaca. Kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberkati kita semua.
Semua pihak yang tidak disebutkan namanya namun memberikan
Medan, Desember 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis yang berjudul Analisis RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Populasi Manggis (Garcinia mangostana L.) Di Sumatera Utara yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar magister pada Sekolah Pasca Sarjana Program Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar – besarnya kepada komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, dukungan moril dan materil untuk menyelesaikan tesis ini yaitu kepada Ibu Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing.
Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna. Namun harapan penulis semoga tesis ini bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Medan, Desember 2014 Penulis
RIWAYAT HIDUP
Dame Hanna Yusnita L. Tobing, dilahirkan pada tanggal 26 Juli 1978 diPematang Siantar, Sumatera Utara dari Bapak (Alm) Drs. Jannus Lumban Tobing dan Ibu Sitionim Damanik merupakan anak kedua dari tujuh bersaudara.
Riwayat pendidikan yang telah dicapai saat ini adalah : 1. Tahun 1984 – 1990, bersekolah di Sekolah Dasar SD ST. Petrus Medan 2. Tahun 1990 – 1993, bersekolah di Sekolah Menengah Pertama (SMP)
Negeri 1 Medan 3. Tahun 1993 – 1996, bersekolah di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri
1 Medan 4. Tahun 1996 diterima di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Program Studi Pemuliaan Tanaman, lulus tahun 2000 5. Tahun 2002, diterima pada Program Magister Manajemen Universitas
Sumatera Utara, lulus tahun 2004 6. Tahun 2012, diterima pada Program Magister Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Sejak tahun 2009, penulis menjadi salah satu staff dosen Fakultas Pertanian Universitas Quality Medan.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ....................................................................................................... i ABSTRACK .................................................................................................... ii UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................ iii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv RIWAYAT HIDUP .......................................................................................... v DAFTAR ISI .................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ............................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... ix PENDAHULUAN Latar Belakang .....................................................................................
1 Tujuan ...................................................................................................
1 Hipotesis Penelitian ..............................................................................
2 Manfaat Penelitian ................................................................................
3 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman ...................................................................................
4 Pemuliaan Manggis ..............................................................................
6 Keragamaan Genetik ............................................................................
8 Marka RAPD ........................................................................................
18 BAHAN DAN METODE Tempat Dan Waktu ..............................................................................
22 Bahan Dan Alat ....................................................................................
22 Metode Penelitian .................................................................................
23 Analisis Data ........................................................................................
28 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil .....................................................................................................
30 Pembahasan ..........................................................................................
41 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ...........................................................................................
46 Saran .....................................................................................................
46 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
47 Lampiran - lampiran
DAFTAR TABEL
No Judul Hal
1.13 Karakter morfologis manggis yang tersebar di Jawa dan Sumatera .....
2. Hasil uji kuantitas dan konsentrasi DNA manggis populasi Sumatera Utara dengan spektrofotometer .............................................
31 3.
38 Persentase pita polimorfis pada 10 primer RAPD.................................
DAFTAR GAMBAR
No Judul Hal
1.34 10. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-13 .....................
39 16. Pohon filogenetik dari 30 aksesi manggis populasi Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan Matrix Dissimilarity Simple Matching..
Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan Matrix Dissimilarity Simple Matching …………………………………………………..
38 15. Profil Radial Neighbour-Joining dari 30 aksesi manggis populasi
36 14. Faktorial analisis (Principal Coordinate Analysis) aksis 1 (horizontal) dan aksis 2 (vertical) dengan 10 marka RAPD ...............................
36 13. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPH-09 .....................
35 12. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPI-20 .......................
35 11. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-16 .....................
34 9. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-03 .....................
Lokasi penyebaran manggis di Sumatera dan Jawa ........................
33 8. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPC-12 .....................
33 7. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPC-07 .....................
32 6. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPH-06 .....................
32 5. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPN-03 .....................
30 4. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-20 .....................
14 3. Hasil elektroforesis 30 DNA sampel manggis populasi manggis Sumatera Utara dengan 0.8% agarose .............................................
10 2. Morfologi tanaman manggis ...........................................................
40