Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

APLIKASI PENANDA RAPD (Random amplifield polymorphic DNA) UNTUK
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA

SKRIPSI

OLEH :
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING
110301240 / PEMULIAAN TANAMAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

2

APLIKASI PENANDA RAPD (Random amplifield polymorphic DNA)
UNTUK ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA


SKRIPSI

OLEH :
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING
110301240 / PEMULIAAN TANAMAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan
Gelar Sarjana Pertanian Di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

3

Judul Penelitian

Nama

NIM
Program Studi
Minat Studi

: Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA )
Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) Sumatera Utara
: Indriani Maya Sari Sembiring
: 110301240
: Agroekoteknologi
: Pemuliaan Tanaman

Disetujui oleh :
Komisi Pembimbing

(Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, MSi)
Ketua

(Ir. Hot Setiado, MS)
Anggota


4

ABSTRAK
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRNG : Aplikasi Penanda 5 Primer RAPD
(Random Amplifield Polymorphic DNA) Untuk Analisis Andaliman (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) Sumatera Utara, dibimbing oleh Lolie Agustina P.Putri dan
Hot Setiado.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola pita DNA pada andaliman
Sumatera Utara berdasarkan marka Random Amplified Polymorphic DNA
dengan primer OPD-13, OPI-20, OPH-09, OPN-10, OPM-01. Penelitian ini telah
dilakukan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran USU pada April –
September 2015. Populasi yang diamati meliputi 30 aksesi tanaman andaliman
yang berasal dari Sumatera Utara terdiri dari 3 lokasi yaitu Kabupaten Dairi,
Kabupaten Karo, Kabupaten Simalungun. Perhitungan dan analisis deskripstif
dari penelititan ini menggunakan software DARwin 5.05. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa dari 5 primer yang digunakan dalam penelitian ini telah
diperoleh total 25 pola pita DNA. Ukuran pita DNA yang dihasilkan bervariasi
berkisar antara 320 bp sampai 2540 bp. Persentasi pita yang polimorfik
bervariasi berkisar antara 75 % sampai 100 %. Dari 30 aksesi yang dianalis, 26

aksesi yang bias diproses oleh software, karena ada beberapa aksesi yang tidak
teramplifikasi sehingga tidak memenuhi persentasi yang distandarkan. Analisis
kluster dari 26 aksesi andaliman asal Sumatera Utara menunjukkan tingkat
keragaman genetik yang tinggi dan memiliki hubungan kekerabatan yang dekat
dengan membentuk 3 kluster utama dan 6 subkluster. Sebagian mengelompok
berdasarkan populasinya dan sebagian lainnya mengelompok secara acak. Aksesi
yang berasal dari Dairi menyebar pada 3 kluster, aksesi yang berasal dari Tanah
Karo mengelompok sendiri sedangkan aksesi yang berasal dari Simalungun
menyebar pada 2 kluster.
Kata Kunci : Keragaman genetik, andaliman, RAPD.

5

ABSTRACT
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING: 5 Primary Applications RAPD Markers
(Random Amplifield Polymorphic DNA) For Andaliman Analysis (Zanthoxylum
acanthopodium DC.) North Sumatra, supervised by Lolie Agustina P.Putri and
Hot Setiado.
The purpose of the research was to find out genetic diversity of Andaliman
from North Sumatera based on Random Amplified Polymorphic DNA markers

with primer OPD-13, OPI-20, OPH-09, OPN-10, OPM-01. This research was
conducted at Integrated Laboratory of Faculty of Medicine , University of
Suamtera Utara April-September 2015. The population observed 30 andaliman
plant accessions were from North Sumatra consists of three locations: Dairi,
Karo, Simalungun. DARWIN 5:05 software was used to calculate and describe
the results. The results showed that the amplification of 25 accessions of
andaliman using 5 random primer obtanined a total of 25 DNA band numbers.
The size of DNA bands were varied ranging from 320 bp to 2540 bp. The
percentage of polymorphic bands were also varied between, from 75% to 100%.
From 30 of 26 accessions were processed by software due to miss-umplified as
well as standard of percentage was excluded. Cluster analysis from 26 accession
of andaliman from North Sumatera showed high genetic diversity and had near
genetic relationship among them to form three main clusters and 6 subkluster.
Some of them were grouped based on their population and some others were
randomly. Accession from Dairi spread into 3 clusters, accession from Tanah
Karo cluster itself while the accessions originating from Simalungun extended in
2 clusters.
Keyword : Genetic divessity, andaliman, RAPD

6


KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik
dan tepat pada waktunya.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Aplikasi Penanda 5 Primer RAPD
(Random

Amplifield

Polymorphic

DNA)

Untuk

Analisis

Andaliman


(Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara” yang merupakan salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada
Dr.Ir.LollieAgustinaP.Putri,M.Si

selaku

ketua

pembimbing

dan

Ir. Hot Setiado, MS. selaku anggota pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai menetapkan
judul, melakukan penelitian sampai dengan skripsi ini selesai, Penulis
mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua penulis yang
telah membesarkan dan mendidik penulis.
Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada para

laboran Lab Terpadu Fakultas Kedokteran USU, Buk Mar, Buk Eli dan kak
Winda , Laboran Kultur jaringan Asni, SP , Ayu Oshin Yap Sinaga, SP, Ivan
Giovani Sembiring, SH , Ivo Randy Sembiring SH, Monica Angela Singarimbun,
Grace Kembaren, Maria Sinulingga, Ann Sinaga, Revina Syah Dewi, Rosida
Mahyuni, Emmy Rosita, Andri Tarigan S.Pd , Melki Lingga SP, Hendra Pinem,
Albert Dana Ginting, Baptis Tarigan, Bara Ginting, Yan Depari, Ronald Ginting ,

7

teman-teman Pemuliaan Tanaman stambuk 2011, dan IMKA Mbuah Page FP
USU.
Penulis menyadari bahwa skripsiini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
perbaikan skripsi di masa yang akan datang.

Medan, November 2015

Penulis

8


DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................................. v
DAFTAR TABEL ......................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4
Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman ........................................................................................
Syarat Tumbuh ..........................................................................................
Keragaman Genetik...................................................................................
PCR (Polymerase Chan Reaction) ............................................................
RAPD ( Random Amplified Polymorphic DNA) .....................................
BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................
Bahan dan Alat ..........................................................................................
Metode Penelitian
Isolasi DNA Andaliman .....................................................................
Uji Kuantitas DNA ............................................................................
RAPD DNA Andaliman ....................................................................
Elektroforesis Hasil Amplifikasi........................................................
Analisis Data .............................................................................................

5
7
8
10
11

15
15
17
18
19

20
21

HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Profil Pita Hasil Isolasi DNA Tanaman Andaliman ................... 23
Analisis Profil Pita Hasil Amplifikasi PCR Tanaman Andaliman ........... 27
Analisis Kluster Tanaman Andaliman ...................................................... 35
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................... 41
Saran ......................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

9

DAFTAR TABEL
No.

Hal

1.

Siklus, amplifikasi, DNA 30 aksesi tananaman andaliman ..................... 19

2.

Data geografis dan morfologis 30 aksesi andaliman ................................ 23

3.

Hasil uji kuantitatif 30 aksesi andaliman ................................................. 25

4.

Hasil amplifikasi lima primer yang digunakan ......................................... 28

5.

Hasil scoring pita 30 aksesi andaliman .................................................... 53

6.

Hasil koordinat faktorial matriks jarak ketidaksamaan genetic ............... 56

7.

Nilai factorial coordinates ........................................................................ 56

10

DAFTAR GAMBAR
No.

Hal

1. Bagian tanaman andaliman ....................................................................... 6
2. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPD-13 ... 29
3. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPI-20 ..... 30
4. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPH-09 ... 30
5. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPM-10 ... 31
6. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPN-10 ... 31
7. Dendogram 25 aksesi tanaman andaliman asal Sumatera Utara yang
dianalisis berdasarkan matrix disimilarity simple matching ..................... 34
8. Profil radial Neighbour-Joining Tree (NJTree) dari 25 aksesi andaliman
di Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan matrix disimilirity
simple matching ........................................................................................ 35
9. Analisis factor Principal Coordinates Analysis (PCoA) aksis 1
(horizontal) dan aksis 2 (vertikal) yang dianalisis berdasarkan matrix
dissimilarity simple matching ................................................................... 36
10. Alat Spektrofotometer .............................................................................. 49
11. Hasil uji kuantitatif ................................................................................... 49
12. Hasil elektoforesis dengan Primer OPD-13 ............................................. 51
13. Hasil elektoforesis dengan Primer OPI-20 ................................................ 51
14. Hasil elektoforesis dengan Primer OPH-09 .............................................. 51
15. Hasil elektoforesis dengan Primer OPN-10 .............................................. 52
16. Hasil elektoforesis dengan Primer OPM-01 ............................................ 52

11

DAFTAR LAMPIRAN
No.

Hal

1. Gambar sampel aksesi andaliman ............................................................ 41
2. Pembuatan larutan stok dan buffer .......................................................... 43
3. Alur penelitian ......................................................................................... 45
4. Proses isolasi DNA ................................................................................... 46
5. Proses PCR-RAPD.................................................................................... 48
6. Foto uji kuantitas ...................................................................................... 49
7. Hasil uji kuantitatif 30 aksesi tanaman andaliman.................................... 50
8. Hasil fotosintesis ...................................................................................... 51
9. Matriks jarak ketidaksamaan genetik pada 25 aksesi andaliman di
Sumatera Utara.......................................................................................... 55
10. Faktorial Koordinat .................................................................................. 56

Dokumen yang terkait

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

5 27 73

Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

4 29 82

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

0 0 2

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

0 0 4

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

0 0 10

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

0 0 3

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

0 0 16

Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

0 1 13

Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

0 0 2

Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium Dc.) Sumatera Utara Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

0 0 3