Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
1
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN MARKA
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
SKRIPSI
Oleh:
AYU OSHIN YAP SINAGA
100301064
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
Universitas Sumatera Utara
2
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN MARKA
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
SKRIPSI
OLEH:
AYU OSHIN YAP SINAGA
100301064/PEMULIAAN TANAMAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
Universitas Sumatera Utara
3
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
Minat
:Analisis
Keragaman
Genetik
Andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara
Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA)
: Ayu Oshin Yap Sinaga
: 100301064
: Agroekoteknologi
: Pemuliaan Tanaman
Disetujui oleh,
Komisi Pembimbing :
Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MSi
Ketua Komisi Pembimbing
Luthfi Aziz M. Siregar, SP.,MSc.,PhD
Anggota Komisi Pembimbing
Mengetahui,
Prof. Ir. T. Sabrina, M.Agr.Sc, Ph.D.
Ketua Program Studi Agroekoteknologi
Universitas Sumatera Utara
4
ABSTRACT
AYU OSHIN YAP SINAGA: Genetic diversity analysis of andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) in North Sumatera population based on
RAPD markers. Supervised by LOLLIE AGUSTINA P. PUTRI and LUTHFI AZIZ
M. SIREGAR.
The aim of the research was to analyze the genetic diversity of the endemic
andaliman in North Sumatera based on RAPD markers.
A total of 30 accessions andaliman originated from the various region in North
Sumatera, i.e.: Dairi, Karo Highland, Simalungun. The RAPD analyse was used
with 3 random primer: OPH-06, OPC-12 and OPN-03. Theses three primers
showed 32 bands, on which 31 were polymorphic (95.23%). Further genetic
diversity coefficient and the filogenetic dendogram were obtained using the
Darwin 5.05 software. The results showed that 30 accessions of andaliman were
clustered in three groups. Each group consisted of the accessions of three regions
from different altitudes. There were 30 accessions of three regions studied showed
a high genetic diversity.
Keywords: Andaliman, genetic diversity, random amplified polymorphic DNA
Universitas Sumatera Utara
5
ABSTRAK
AYU OSHIN YAP SINAGA: Analisis Keragaman Genetik Tanaman Andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) Di Sumatera Utara Menggunakan Marka
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Dibimbing oleh LOLLIE
AGUSTINA P. PUTRI sebagai ketua komisi pembimbing dan LUTHFI AZIZ M.
SIREGAR sebagai anggota komisi pembimbing.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman genetik andaliman
Sumatera Utara berdasarkan marka Random Amplified Polymorphic DNA
(RAPD).
Sebanyak 30 aksesi andaliman, yang berasal dari berbagai daerah di Sumatera
Utara, terdiri dari 3 Kabupaten yaitu Dairi, Tanah Karo dan Simalungun. Analisis
RAPD dilakukan dengan menggunakan 3 primer acak: OPH-06, OPC-12 dan
OPN-03. Ketiga primer tersebut menghasilkan 32 pola pita DNA, dimana 31 dari
pita tersebut adalah polimorfik (95,23%). Selanjutnya koefisien keragaman
genetik dan dendogram filogenetik diperoleh menggunakan software Darwin 5.05.
Hasil ini menunjukkan bahwa 30 aksesi andaliman tersebut dikelompokkan
menjadi tiga kelompok. Dalam setiap kelompok terdapat aksesi andaliman yang
berasal dari tiga kabupaten tersebut dan dari ketinggian yang berbeda. Artinya
setiap aksesi andaliman tidak mengelompok berdasarkan daerah dan ketinggian
tempatnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa 30 aksesi dari tiga lokasi
menunjukkan keragaman genetik yang tinggi.
Kata Kunci : Andaliman, keragaman genetik, random amplified polymorphic
DNA
Universitas Sumatera Utara
6
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Ayu Oshin Yap Sinaga, lahir pada tanggal 08 Agustus 1991 di Sidikalang,
Sumatera Utara yang merupakan anak kedua dari lima bersaudara, putri dari
Bapak Sabam Yap Sinaga dan Ibu Sorta Tampubolon.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sidikalang dan pada tahun
yang sama masuk Fakultas Pertanian USU melalui jalur tertulis Ujian Masuk
Bersama Perguruan Tinggi Negeri (UMB-PTN). Penulis memilih Program Studi
Agroekoteknologi.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai asisten Laboratorium
Morfologi dan Taksonomi Tumbuhan (2012-2014), asisten Laboratorium
Anatomi Tumbuhan (2012-2014), asisten Laboratorium Dasar Pemuliaan tanaman
(2014) dan asisten Laboratorium Genetika Molekuler (2014). Penulis juga aktif
dalam kegiatan organisasi eksternal di Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian
Mahasiswa Kristen Universitas Sumatera Utara (UKM-KMK USU). Penulis
adalah anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK).
Penulis melaksanakan praktek kerja lapang (PKL) di PTPN. IV Kebun
Tonduhan dari tanggal 17 Juli sampai 20 Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
7
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas
berkat dan rahmat-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic
DNA)”.
Pada Kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua Penulis yang telah berjuang membesarkan,
membimbing dan mendukung Penulis selama ini. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Komisi Pembimbing Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MSi.,
selaku ketua dan Luthfi Aziz. M. Siregar, SP., M.Sc., PhD., selaku anggota yang
telah membimbing dan memberikan arahan kepada Penulis mulai dari penetapan
judul, melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini.
Disamping itu, Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Tanoto
Foundation yang turut membantu Penulis dalam hal materi, kepada Laboratorium
Terpadu Fakultas Kedokteran serta staf dan laboran yang telah membantu Penulis
dalam penelitian, serta kepada para staf pengajar dan pegawai di Program Studi
Agroekoteknologi dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan namanya satu
per satu yang telah banyak membantu Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini dapat
menjadi bahan informasi yang bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Oktober 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRACT .......................................................................................................... i
ABSTRAK .......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................... 1
Tujuan Penelitian............................................................................................ 3
Manfaat Penelitian.......................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman ............................................................................................. 4
Manfaat dan Kandungan Andaliman.............................................................. 6
Keragaman Genetik ........................................................................................ 7
Marka RAPD .................................................................................................. 9
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 11
Bahan dan Alat ............................................................................................... 11
Metode Penelitian ........................................................................................... 13
PELAKSANAAN PENELITIAN
Pengambilan Sampel Daun ............................................................................ 14
Isolasi Pemurnian DNA ................................................................................. 14
Uji Kualitas DNA ........................................................................................... 15
Uji Kuantitas DNA ......................................................................................... 16
Amplifikasi dan Genotiping ........................................................................... 17
Elektroforesis .................................................................................................. 18
Analisis Data................................................................................................... 19
Penentuan Skoring Marka RAPD ........................................................... 19
Penentuan Ukuran Pasangan Basa .......................................................... 19
Universitas Sumatera Utara
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil................................................................................................................ 21
Data geografis dan morfologi andaliman ............................................. 21
Uji Kualitas DNA................................................................................. 25
Hasil PCR dengan Marka RAPD ......................................................... 26
Analisis Hubungan Genetik Andaliman............................................... 29
Pita Spesifik ......................................................................................... 32
Pembahasan .................................................................................................... 35
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..................................................................................................... 41
Saran ............................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 42
LAMPIRAN ........................................................................................................ 46
Universitas Sumatera Utara
10
DAFTAR TABEL
No.
Hal.
1. Siklus, proses, suhu dan waktu dalam amplifikasi DNA 30 aksesi
andaliman ....................................................................................................18
2. Data sampel 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten ...................................22
3. Jumlah fragmen DNA dari masing-masing andaliman dan tingkat
keinformatifan masing-masing primer RAPD ............................................ 26
4. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPN-03..................32
5. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPH-06..................33
6. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPH-06 pada
kabupaten Simalungun ............................................................................... 34
7. Hasil skoring dengan primer OPH-06 ....................................................... 56
8. Hasil skoring dengan primer OPN-03 ....................................................... 57
9. Hasil skoring dengan primer OPC-12........................................................ 58
10. Ukuran pola pita dengan primer OPH-06 .................................................. 59
11. Ukuran pola pita dengan primer OPN-03 .................................................. 60
12. Ukuran pola pita dengan primer OPC-12 .................................................. 61
13. Faktorial analisis (PCoA) .......................................................................... 62
14. Nilai Factorial coordinates ....................................................................... 62
15. Jarak genetik setiap aksesi ......................................................................... 63
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal.
1. Tanaman andaliman .................................................................................... 5
2. Daun andaliman yang berduri pada tanaman muda .................................... 5
3. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna hijau................................. 21
4. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna hijau kemerahan .............. 21
5. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna merah................................21
6. Profil kualitas DNA genom andaliman dengan gel agarose 0,8% .............25
7. Profil hasil PCR dengan primer OPH-06 pada sampel aksesi andaliman
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, K1, K2, K3 .........27
8. Profil hasil PCR dengan primer OPH-06 sampel aksesi andaliman S1,
S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, D13, D14, D15, D16, D17, D18 ...............27
9. Profil hasil PCR dengan primer OPC-12 sampel aksesi andaliman D1,
D2, D3, D4, D5, D7, D8, D11, K1, K2, K3, S1, S2, S3, S4.......................28
10. Profil hasil PCR dengan primer OPN-03 sampel aksesi andaliman D1,
D2, D3, D4, D5, D7, D8, D9, D10, D11, K1, K2, K3, S1, S2 ...................28
11. Pohon filogenetik 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten (Dairi, Tanah Karo
dan Simalungun) yang dianalisis berdasarkan Matrix Dissimilarity Simple
Matching .....................................................................................................29
12. Profil radial neighbor-joining 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten (Dairi,
Tanah Karo dan Simalungun) yang dianalisis berdasarkan Matrix
Dissimilarity Simple Matching .................................................................. 30
13. Faktorial analisis (Principal Coordinate Analysis) aksis 1 (horizontal) dan
aksis 2 (vertikal) dengan 3 primer marka RAPD ..................................... 31
14. Tanaman andaliman berumur 4 tahun ..................................................... 46
15. Tanaman andaliman berumur 3 tahun ..................................................... 46
16. Tanaman andaliman berumur 2 tahun ..................................................... 47
17. Tanaman andaliman berumur 1 tahun ..................................................... 47
18. Daun muda andaliman (0,3 gram) yang akan digerus ............................. 48
19. Penggunaan nitrogen cair dalam penggerusan daun andaliman .............. 48
Universitas Sumatera Utara
12
20. Stok DNA andaliman sebanyak 100 μl.................................................... 48
21. Pencampuran stok DNA + loading dye ................................................... 49
22. Pemasukan stok DNA pada sumur agar ................................................. 49
23. Agarose yang telah siap untuk dielektroforesis ....................................... 49
24. Hasil elektroforesis uji kualitas pada agarose 0,8% ................................ 50
25. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPC-12 dan primer
OPH-06 ................................................................................................... 51
26. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPC-12 ........................ 51
27. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPH-06 ........................ 52
28. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPN-03 ........................ 52
29. Ukuran pasangan basa (base pairs) pada primer OPN-03....................... 53
30. Ukuran pasangan basa (base pairs) pada primer OPH-06....................... 53
Universitas Sumatera Utara
13
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.
1. Deskripsi pembuatan larutan stok ............................................................... 46
2. Gambar sampel aksesi andaliman ............................................................... 48
3. Foto isolasi DNA ........................................................................................ 50
4. Foto uji kualitas .......................................................................................... 51
5. Foto hasil amplifikasi DNA andaliman ...................................................... 53
6. Profil penentuan ukuran pasangan basa DNA (base pairs) dengan software
UVITEC Cambridge FireReader ...............................................................55
7. Hasil skoring 3 primer pada 30 sampel andaliman ..................................... 56
8. Tabel ukuran pola pita 3 primer (base pairs) ............................................. 59
9. Faktorial koordinat...................................................................................... 62
10. Jarak genetik 1000 bootstrap ..................................................................... 63
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN MARKA
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
SKRIPSI
Oleh:
AYU OSHIN YAP SINAGA
100301064
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
Universitas Sumatera Utara
2
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN MARKA
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
SKRIPSI
OLEH:
AYU OSHIN YAP SINAGA
100301064/PEMULIAAN TANAMAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
Universitas Sumatera Utara
3
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
Minat
:Analisis
Keragaman
Genetik
Andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara
Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA)
: Ayu Oshin Yap Sinaga
: 100301064
: Agroekoteknologi
: Pemuliaan Tanaman
Disetujui oleh,
Komisi Pembimbing :
Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MSi
Ketua Komisi Pembimbing
Luthfi Aziz M. Siregar, SP.,MSc.,PhD
Anggota Komisi Pembimbing
Mengetahui,
Prof. Ir. T. Sabrina, M.Agr.Sc, Ph.D.
Ketua Program Studi Agroekoteknologi
Universitas Sumatera Utara
4
ABSTRACT
AYU OSHIN YAP SINAGA: Genetic diversity analysis of andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) in North Sumatera population based on
RAPD markers. Supervised by LOLLIE AGUSTINA P. PUTRI and LUTHFI AZIZ
M. SIREGAR.
The aim of the research was to analyze the genetic diversity of the endemic
andaliman in North Sumatera based on RAPD markers.
A total of 30 accessions andaliman originated from the various region in North
Sumatera, i.e.: Dairi, Karo Highland, Simalungun. The RAPD analyse was used
with 3 random primer: OPH-06, OPC-12 and OPN-03. Theses three primers
showed 32 bands, on which 31 were polymorphic (95.23%). Further genetic
diversity coefficient and the filogenetic dendogram were obtained using the
Darwin 5.05 software. The results showed that 30 accessions of andaliman were
clustered in three groups. Each group consisted of the accessions of three regions
from different altitudes. There were 30 accessions of three regions studied showed
a high genetic diversity.
Keywords: Andaliman, genetic diversity, random amplified polymorphic DNA
Universitas Sumatera Utara
5
ABSTRAK
AYU OSHIN YAP SINAGA: Analisis Keragaman Genetik Tanaman Andaliman
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) Di Sumatera Utara Menggunakan Marka
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Dibimbing oleh LOLLIE
AGUSTINA P. PUTRI sebagai ketua komisi pembimbing dan LUTHFI AZIZ M.
SIREGAR sebagai anggota komisi pembimbing.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman genetik andaliman
Sumatera Utara berdasarkan marka Random Amplified Polymorphic DNA
(RAPD).
Sebanyak 30 aksesi andaliman, yang berasal dari berbagai daerah di Sumatera
Utara, terdiri dari 3 Kabupaten yaitu Dairi, Tanah Karo dan Simalungun. Analisis
RAPD dilakukan dengan menggunakan 3 primer acak: OPH-06, OPC-12 dan
OPN-03. Ketiga primer tersebut menghasilkan 32 pola pita DNA, dimana 31 dari
pita tersebut adalah polimorfik (95,23%). Selanjutnya koefisien keragaman
genetik dan dendogram filogenetik diperoleh menggunakan software Darwin 5.05.
Hasil ini menunjukkan bahwa 30 aksesi andaliman tersebut dikelompokkan
menjadi tiga kelompok. Dalam setiap kelompok terdapat aksesi andaliman yang
berasal dari tiga kabupaten tersebut dan dari ketinggian yang berbeda. Artinya
setiap aksesi andaliman tidak mengelompok berdasarkan daerah dan ketinggian
tempatnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa 30 aksesi dari tiga lokasi
menunjukkan keragaman genetik yang tinggi.
Kata Kunci : Andaliman, keragaman genetik, random amplified polymorphic
DNA
Universitas Sumatera Utara
6
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Ayu Oshin Yap Sinaga, lahir pada tanggal 08 Agustus 1991 di Sidikalang,
Sumatera Utara yang merupakan anak kedua dari lima bersaudara, putri dari
Bapak Sabam Yap Sinaga dan Ibu Sorta Tampubolon.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sidikalang dan pada tahun
yang sama masuk Fakultas Pertanian USU melalui jalur tertulis Ujian Masuk
Bersama Perguruan Tinggi Negeri (UMB-PTN). Penulis memilih Program Studi
Agroekoteknologi.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai asisten Laboratorium
Morfologi dan Taksonomi Tumbuhan (2012-2014), asisten Laboratorium
Anatomi Tumbuhan (2012-2014), asisten Laboratorium Dasar Pemuliaan tanaman
(2014) dan asisten Laboratorium Genetika Molekuler (2014). Penulis juga aktif
dalam kegiatan organisasi eksternal di Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian
Mahasiswa Kristen Universitas Sumatera Utara (UKM-KMK USU). Penulis
adalah anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK).
Penulis melaksanakan praktek kerja lapang (PKL) di PTPN. IV Kebun
Tonduhan dari tanggal 17 Juli sampai 20 Agustus 2013.
Universitas Sumatera Utara
7
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas
berkat dan rahmat-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.)
Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic
DNA)”.
Pada Kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua Penulis yang telah berjuang membesarkan,
membimbing dan mendukung Penulis selama ini. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Komisi Pembimbing Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MSi.,
selaku ketua dan Luthfi Aziz. M. Siregar, SP., M.Sc., PhD., selaku anggota yang
telah membimbing dan memberikan arahan kepada Penulis mulai dari penetapan
judul, melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini.
Disamping itu, Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Tanoto
Foundation yang turut membantu Penulis dalam hal materi, kepada Laboratorium
Terpadu Fakultas Kedokteran serta staf dan laboran yang telah membantu Penulis
dalam penelitian, serta kepada para staf pengajar dan pegawai di Program Studi
Agroekoteknologi dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan namanya satu
per satu yang telah banyak membantu Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini dapat
menjadi bahan informasi yang bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Oktober 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRACT .......................................................................................................... i
ABSTRAK .......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................... 1
Tujuan Penelitian............................................................................................ 3
Manfaat Penelitian.......................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman ............................................................................................. 4
Manfaat dan Kandungan Andaliman.............................................................. 6
Keragaman Genetik ........................................................................................ 7
Marka RAPD .................................................................................................. 9
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 11
Bahan dan Alat ............................................................................................... 11
Metode Penelitian ........................................................................................... 13
PELAKSANAAN PENELITIAN
Pengambilan Sampel Daun ............................................................................ 14
Isolasi Pemurnian DNA ................................................................................. 14
Uji Kualitas DNA ........................................................................................... 15
Uji Kuantitas DNA ......................................................................................... 16
Amplifikasi dan Genotiping ........................................................................... 17
Elektroforesis .................................................................................................. 18
Analisis Data................................................................................................... 19
Penentuan Skoring Marka RAPD ........................................................... 19
Penentuan Ukuran Pasangan Basa .......................................................... 19
Universitas Sumatera Utara
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil................................................................................................................ 21
Data geografis dan morfologi andaliman ............................................. 21
Uji Kualitas DNA................................................................................. 25
Hasil PCR dengan Marka RAPD ......................................................... 26
Analisis Hubungan Genetik Andaliman............................................... 29
Pita Spesifik ......................................................................................... 32
Pembahasan .................................................................................................... 35
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..................................................................................................... 41
Saran ............................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 42
LAMPIRAN ........................................................................................................ 46
Universitas Sumatera Utara
10
DAFTAR TABEL
No.
Hal.
1. Siklus, proses, suhu dan waktu dalam amplifikasi DNA 30 aksesi
andaliman ....................................................................................................18
2. Data sampel 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten ...................................22
3. Jumlah fragmen DNA dari masing-masing andaliman dan tingkat
keinformatifan masing-masing primer RAPD ............................................ 26
4. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPN-03..................32
5. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPH-06..................33
6. Pita spesifik hasil skoring amplifikasi dengan primer OPH-06 pada
kabupaten Simalungun ............................................................................... 34
7. Hasil skoring dengan primer OPH-06 ....................................................... 56
8. Hasil skoring dengan primer OPN-03 ....................................................... 57
9. Hasil skoring dengan primer OPC-12........................................................ 58
10. Ukuran pola pita dengan primer OPH-06 .................................................. 59
11. Ukuran pola pita dengan primer OPN-03 .................................................. 60
12. Ukuran pola pita dengan primer OPC-12 .................................................. 61
13. Faktorial analisis (PCoA) .......................................................................... 62
14. Nilai Factorial coordinates ....................................................................... 62
15. Jarak genetik setiap aksesi ......................................................................... 63
Universitas Sumatera Utara
11
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal.
1. Tanaman andaliman .................................................................................... 5
2. Daun andaliman yang berduri pada tanaman muda .................................... 5
3. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna hijau................................. 21
4. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna hijau kemerahan .............. 21
5. Bagian bawah daun andaliman yang berwarna merah................................21
6. Profil kualitas DNA genom andaliman dengan gel agarose 0,8% .............25
7. Profil hasil PCR dengan primer OPH-06 pada sampel aksesi andaliman
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, K1, K2, K3 .........27
8. Profil hasil PCR dengan primer OPH-06 sampel aksesi andaliman S1,
S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, D13, D14, D15, D16, D17, D18 ...............27
9. Profil hasil PCR dengan primer OPC-12 sampel aksesi andaliman D1,
D2, D3, D4, D5, D7, D8, D11, K1, K2, K3, S1, S2, S3, S4.......................28
10. Profil hasil PCR dengan primer OPN-03 sampel aksesi andaliman D1,
D2, D3, D4, D5, D7, D8, D9, D10, D11, K1, K2, K3, S1, S2 ...................28
11. Pohon filogenetik 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten (Dairi, Tanah Karo
dan Simalungun) yang dianalisis berdasarkan Matrix Dissimilarity Simple
Matching .....................................................................................................29
12. Profil radial neighbor-joining 30 aksesi andaliman dari 3 kabupaten (Dairi,
Tanah Karo dan Simalungun) yang dianalisis berdasarkan Matrix
Dissimilarity Simple Matching .................................................................. 30
13. Faktorial analisis (Principal Coordinate Analysis) aksis 1 (horizontal) dan
aksis 2 (vertikal) dengan 3 primer marka RAPD ..................................... 31
14. Tanaman andaliman berumur 4 tahun ..................................................... 46
15. Tanaman andaliman berumur 3 tahun ..................................................... 46
16. Tanaman andaliman berumur 2 tahun ..................................................... 47
17. Tanaman andaliman berumur 1 tahun ..................................................... 47
18. Daun muda andaliman (0,3 gram) yang akan digerus ............................. 48
19. Penggunaan nitrogen cair dalam penggerusan daun andaliman .............. 48
Universitas Sumatera Utara
12
20. Stok DNA andaliman sebanyak 100 μl.................................................... 48
21. Pencampuran stok DNA + loading dye ................................................... 49
22. Pemasukan stok DNA pada sumur agar ................................................. 49
23. Agarose yang telah siap untuk dielektroforesis ....................................... 49
24. Hasil elektroforesis uji kualitas pada agarose 0,8% ................................ 50
25. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPC-12 dan primer
OPH-06 ................................................................................................... 51
26. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPC-12 ........................ 51
27. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPH-06 ........................ 52
28. Elektroforesis hasil amplifikasi dengan primer OPN-03 ........................ 52
29. Ukuran pasangan basa (base pairs) pada primer OPN-03....................... 53
30. Ukuran pasangan basa (base pairs) pada primer OPH-06....................... 53
Universitas Sumatera Utara
13
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.
1. Deskripsi pembuatan larutan stok ............................................................... 46
2. Gambar sampel aksesi andaliman ............................................................... 48
3. Foto isolasi DNA ........................................................................................ 50
4. Foto uji kualitas .......................................................................................... 51
5. Foto hasil amplifikasi DNA andaliman ...................................................... 53
6. Profil penentuan ukuran pasangan basa DNA (base pairs) dengan software
UVITEC Cambridge FireReader ...............................................................55
7. Hasil skoring 3 primer pada 30 sampel andaliman ..................................... 56
8. Tabel ukuran pola pita 3 primer (base pairs) ............................................. 59
9. Faktorial koordinat...................................................................................... 62
10. Jarak genetik 1000 bootstrap ..................................................................... 63
Universitas Sumatera Utara