Novalina & Sagala, Studi segregasi · 2019. 10. 26. · Novalina & Sagala, Studi segregasi & & & & & & 18 Studi Segregasi dan Pewarisan Marka-marka RAPD pada Tanaman Karet Hasil Persilangan

Novalina & Sagala, Studi segregasi ………………

18

Studi Segregasi dan Pewarisan Marka-marka RAPD pada Tanaman KaretHasil Persilangan PB 260 dengan PN

NOVALINA1), Aidi Daslin SAGALA2)1) Fakultas Pertanian Universitas Jambi, 2)Balai Penelitian Karet Sungai Putih

Email: [email protected]

ABSTRACT. This research was conducted with the aim to study the pattern of inheritance andsegregation of RAPD markers in a rubber clone from PB 260 and PN crosses. Rubber used in thisstudy consisted of two populations from the first generation: population A (PB 260 x PN 7) andpopulation C (PB 260 x PN7111) and each of male and female parental. The results of segregationanalysis shows that the majority of RAPD markers segregating in the first generation of plantpopulations A and C, following the Mendelian inheritance pattern.

Keywords: inheritance, segregation, RAPD markers, rubber

ABSTRAK. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pola pewarisan sertasegregasi marka-marka RAPD pada tanaman karet hasil persilangan PB 260 dengan PN. Tanamankaret yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas dua populasi turunan pertama yaitu populasi A(PB260 x PN 7) dan populasi C (PB260 x PN7111) serta masing-masing tanaman tetua jantan dantetua betina. Berdasarkan hasil analisis segregasi dapat diketahui bahwa sebagian besar markaRAPD bersegregasi pada tanaman turunan pertama populasi A dan C, dan diwariskan mengikuti polapewarisan Mendelian.

Kata Kunci: pewarisan, segregasi, marka RAPD, karet

PENDAHULUAN

Tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell Arg)merupakan salah satu komoditas perkebunanyang penting di Indonesia hingga saat ini.Sebagai salah satu negara utama penghasilkaret alam di dunia, Indonesia terus berupayauntuk meningkatkan produksi dan produktivitaskaret agar dapat memenuhi permintaan pasarglobal yang terus meningkat, juga untukmeningkatkan devisa negara dan kesejahteraanpetani karet.

Penggunaan klon unggul yang berproduksi tinggimerupakan salah satu cara untuk meningkatkanproduksi karet. Para pemulia tanaman karetselama ini terus berupaya untuk mendapatkanklon-klon baru yang mempunyai potensi hasilyang tinggi serta mempunyai karakter agronomilain yang diinginkan.

Proses seleksi dalam pemuliaan karet dilakukanpada populasi turunan pertama hasil suatupersilangan. Tanaman karet yang terpilih padaproses seleksi awal selanjutnya diperbanyaksecara vegetatif dan mengikuti rangkaian ujimulai dari uji pendahuluan sampai uji skalabesar. Selama ini persilangan antara duatanaman tetua pada tanaman karet yang sama-

sama berproduksi tinggi selalu menunjukkankeragaman hasil pada tanaman turunannya.Terdapatnya keragaman potensi hasil padapopulasi turunan pertama kemungkinan didasarioleh faktor genetik. Besarnya tingkatkeragaman pada tanaman turunan hasil suatupersilangan merupakan bahan baku pada prosesseleksi.

Pada tanaman tahunan yang menyerbuk bebasseperti tanaman karet kemungkinan gen-genyang terdapat pada satu individu tanamanmempunyai genotipe yang berbeda-beda. Untukgen A bersifat homozigot dominan, sedangkanuntuk gen B bersifat heterozigot, untuk gen Cbersifat homozigot resesif. Sehingga persilanganantara dua tetua yang bersifat seperti demikianakan mempunyai konfigurasi campuran,sebagian akan mempunyai konfigurasi backcrossdan sebagiannya lagi akan mempunyaikonfigurasi F2 (Liu 1998).

Tanaman-tanaman yang bereproduksi secaraseksual seperti tanaman karet, gen tunggal akandiwariskan dari satu generasi ke generasiberikutnya mengikuti pewarisan sederhanaMendelian. Berdasarkan hukum segregasiMendelian suatu sifat sederhana pada populasi

mailto:[email protected]

Biospecies, Volume 4 No. 2, Juli 2011, hlm. 18 - 26

19

backcross atau testcross akan mempunyai rasiosegregasi fenotipik 1:1, sedangkan padapopulasi F2 akan mempunyai rasio fenotipik 3:1untuk alel-alel yang mempunyai pewarisandominan (Liu 1998). Marka genetik sepertimarka RAPD (random amplified polymorphicDNA) dapat dianggap sebagai sifat denganpewarisan sederhana. Teknik RAPD saat initelah banyak digunakan oleh berbagai kalanganpeneliti sejak diperkenalkan pertama kali olehWilliams dkk (1990), diantaranya untuk melihatvariasi genetik atau hubungan kekerabatan intraatau antar populasi organisme baik hewanmaupun tumbuhan serta untuk konstruksi petapautan genetik tanaman (Nunome dkk 1999; Levidkk 200; Liu & Mei 2003; Irwansyah 2004).Teknik RAPD mempunyai beberapa keuntungandiantaranya lebih sederhana, cepat dan biayarelatif lebih murah dibanding teknik molekulerlainnya. Selain itu teknik ini hanya membutuhkanDNA dalam jumlah yang sedikit, serta tidakdiperlukannya informasi tentang sekuen DNA.

Polimorfisme yang muncul sebagai hasil teknikRAPD menggambarkan adanya variasi padasitus pelekatan primer dan dari perbedaanpanjang DNA antara situs pelekatan primer (Liu1998). Sesuai dengan namanya teknik inimenggunakan primer acak biasanya berukuran10 basa nukleotida (dekamer nukleotida). Padaanalisis RAPD, alel yang berbeda pada lokusyang sama pada umumnya dibedakan olehterdapatnya atau tidak terdapatnya fragmen DNApada ukuran tertentu. Fenotipe dengan fragmenDNA yang muncul bersifat dominan terhadapfenotipe yang tidak mengandung fragmen DNAtersebut (Liu 1998).

Berdasarkan hal tersebut diatas dilakukanpenelitian dengan tujuan untuk mengetahui polapewarisan dan segregasi marka RAPD padatanaman karet hasil persilangan PB 260 denganPN, serta untuk menduga genotipe marka RAPDpada tetua betina dan tetua jantan. Datasegregasi marka RAPD selanjutnya dapatdigunakan dalam mengkonstruksi peta pautangenetik.

METODE PENELITIAN

Bahan TanamanPada penelitian ini digunakan dua populasitanaman turunan pertama yaitu populasi A: hasilpersilangan PB 260 x PN 7111 sebanyak 22tanaman (1A – 22A), dan populasi C: hasilpersilangan PB 260 x PN 7 sebanyak 20

tanaman (1C – 22C). Tanaman tetua daripopulasi persilangan tersebut juga digunakandalam penelitian ini, masing-masing satutanaman. Tanaman-tanaman tersebut ditanampada Agustus-September 1998, dengan jaraktanam 2 m x 2 m di Kebun Percobaan PusatPenelitian Karet Sungai Putih Medan. Penelitianberlangsung pada Januari 2006 sampai April2007.

Ekstraksi DNAEkstraksi DNA menggunakan sampel daun darimasing-masing tanaman populasi A dan C,serta tanaman tetuanya. Sampel daun yangdigunakan untuk mengektraksi DNA merupakandaun muda yang berada pada payung daunteratas dan dalam taraf stadia payung daunpenuh. Eskstraksi DNA dari daun karet dilakukanmenurut metode Nurhaimi dkk 1998 yangmerupakan modifikasi dari metode Orozco-Castilo dkk (1994) khususnya padapenambahan antioksidan polivinil polipirolidondan merkaptoetanol selama melakukanpenggerusan contoh dan ke dalam bufferpengekstrak.

Pengukuran Kualitas DNAKualitas DNA dilihat dari ukuran dan ketegasanfragmennya melalui elektroforesis. Bila fragmenyang terbentuk utuh maka DNA tersebutberkualitas baik.

Amplifikasi DNAAnalisis RAPD dilakukan merujuk pada proseduryang dilakukan Williams dkk (1990) dengansedikit modifikasi. Reaksi PCR dilakukanmenggunakan bahan yang disuplai olehPromega dan RBC (Real Biotech Corporation).

Amplifikasi PCR menggunakan thermal cyclerGene Amp PCR 2400 (Perkin Elmer), dengansiklus termal diulang sebanyak 45 kali, diprogram1 menit pada suhu 94C (denaturasi), 1 menitpada 37C (penempelan primer) dan 2 menitpada 72C (pemanjangan rantai) diikuti denganpemanjangan rantai akhir selama 4 menit pada72C.

DNA hasil amplifikasi ditambahkan dengan 5 lbuffer loading 6X (0.25% bromophenol blue (b/v)dan 40% sukrosa (b/v), dan dipisahkan dengancara elektroforesis pada gel agarosa 1.4%selama 70 menit pada voltase 50V,menggunakan buffer TAE 1X (Tris 40 mM,asam asetat glasial 20 mM, EDTA 1 mM pH


20

8.0). DNA 1 kb ladder (Promega atau RBC)digunakan sebagai penanda untuk mengestimasifragmen hasil amplifikasi. Setelah elektroforesisgel direndam pada larutan etidium bromidaselama 30 menit dan pada akuades selama 10menit. Selanjutnya pita DNA divisualisasi denganUV transluminator dan didokumentasi denganfilm polaroid 667.

Penapisan dan Pemilihan PrimerSebanyak 80 primer acak dekamer (OperonTechnologies Inc) digunakan dalam analisisRAPD terhadap sampel DNA tanaman tetuauntuk mengetahui primer-primer yangmenghasilkan pita DNA yang polimorfik antaratanaman tetua jantan dan betina. Dari 80 primertersebut, sebanyak 36 primer diantaranya telahdigunakan sebelumnya pada penelitian karet(Nurhaimi-Haris dkk 1998; Zulkifli 2001). Primeryang dipilih untuk digunakan dalam analisisRAPD selanjutnya pada populasi turunanpertama adalah yang menghasilkan fragmenpolimorfik terhadap kedua tanaman tetuatersebut. Terdapat atau tidaknya pita DNA darimasing-masing primer untuk masing-masingtanaman diskor secara manual. Data dijadikansebagai data biner sebagai peubah diskret,bernilai 1 untuk terdapatnya pita DNA danbernilai 0 untuk tidak terdapatnya pita DNA yanghomolog.

Analisis statistikaData marka RAPD yang telah dihitungselanjutnya dianalisis dengan menggunakan ujikhi kuadrat (P 0.05) untuk mendapatkan rasiosegregasinya, dengan software SPSS 14.0. Nilaikhi kuadrat pengamatan dihitung denganmenggunakan rumus sebagai berikut:

k2 = ∑ (Oi –Ei)2 i=1 Ei

dimana Oi adalah nilai pengamatan fenotipe ke-idan Ei adalah hilai harapan fenotipe ke-i. Bila 2hitung berada di wilayah dengan peluang lebihbesar dari 5% (P > 0.05) atau dengan kata lainjika nilai khi kuadrat hitung lebih kecil dari nilai khikuadrat tabel maka dapat disimpulkan antarapengamatan dan harapan tidak terdapatperbedaan yang nyata dan rasio segregasi ujidapat diterima dan sebaliknya (Jusuf 2001).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis RAPD awal yang dilakukan terhadaptanaman tetua dengan menggunakan 80 primeracak 10-mer dapat diketahui bahwa pada 38primer menunjukkan polimorfisme antaratanaman tetua betina (PB 260) dan tetua jantan(PN 7111). Dari 80 primer yang ditapis terhadaptetua betina dan tetua jantan, 17 primer (21,2%)tidak menghasilkan produk amplifikasi atau pitayang dihasilkan kurang jelas. Hal yang serupapernah dilaporkan oleh Grattapaglia danSederroff (1994) bahwa sebanyak 50 primerdari 305 primer yang diskrining pada tanamanEucaliptus (18,7%) tidak menghasilkan produkamplifikasi. Primer-primer yang pernahdigunakan dan dipilih Zulkifli (2001) padatanaman karet pada umumnya menunjukkanadanya produk amplifikasi. Hasil dari analisisRAPD dengan menggunakan beberapa primerpada tanaman tetua betina (PB260) dan PN 7111dapat dilihat pada Gambar 1.

Dari 38 primer yang polimorfik, 25 primerdigunakan untuk analisis RAPD selanjutnyapada populasi turunan pertama A dan C.Primer-primer yang diprioritaskan untukdigunakan dalam analisis RAPD pada populasiturunan pertama adalah primer-primer yangmenunjukkan terdapatnya pita DNA pada tetuabetina tetapi tidak terdapat pita tersebut padatetua jantan.

Analisis RAPD dengan menggunakan 25 primeracak dekamer terhadap tanaman turunanpertama pada populasi A menghasilkan jumlahfragmen DNA (lokus) yang berkisar antara 2sampai 6 per primer sehingga secarakeseluruhan diperoleh 94 lokus, rata-rata 3.76lokus per primer terpilih (data tidak disajikan).Ukuran fragmen DNA yang diperoleh berkisarantara 250-2200 bp. Rasio yang serupa jugapernah dilaporkan pada tanaman Eucaliptus(3.69 marka/primer terpilih) (Grattapaglia &Sederroff 1994). Dari 94 lokus yang diperolehterdiri atas 50 lokus polimorf dan adalah 44lokus monomorf antara PB 260 dan PN 7111.Jumlah lokus total yang diperoleh pada populasiC dengan menggunakan 24 primer sebanyak 91lokus. Jumlah produk amplifikasi yangdiharapkan dengan menggunakan satu primeracak merupakan fungsi dari panjang genom,jumlah nukleotida pada primer dan panjangfragmen maksimum yang dapat diamplifikasi (Liu1998).


21

Gambar 1. Hasil analisis RAPD dengan 16 primer 10-mer terhadap PB 260 dan PN 7111

Atas Lajur 1: OPC05 PB260 polimorfik 8 : OPC14 PB 260 polimorfik2: OPC05 PN7111 9 : OPC14 PN71113: OPC09 PB260 polimorfik 10 : OPC20 PB 260 polimorfik4: OPC09 PN7111 11 : OPC20 PN71115: OPC13 PB260 polimorfik 12 : OPD01 PB 260 polimorfik6: OPC13 PN7111 13 : OPD01 PN71117: Marker 1kb ladder 14 : OPD03 PB 260 polimorfik

15 : OPD03 PN7111

Bawah Lajur 1: OPD04 PB260 tidak teramplifikasi 10: OPJ04 PB260 pita kurang jelas2: OPD04 PN7111 11: OPJ04 PN71113: OPD05 PB260 polimorfik 12: OPJ11 PB260 pita kurang jelas4: OPD05 PN7111 13: OPJ11 PN71115: OPH05 PB260 polimorfik 14: OPJ14 PB260 pita kurang jelas6 OPH04 PN7111 15: OPJ14 PN71117: OPH18 PB260 polimorfik 16: OPJ20 PB260 polimorfik8: OPH18 PN7111 17: OPJ20 PN71119: Marker 1 kb ladder 18: OPM09 PB260 tidak teramplifikasi

19: OPM09 PN7111

Hasil analisis segregasi terhadap marka-markaRAPD dengan menggunakan uji khi kuadratdisajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Marka-marka RAPD yang polimorf antara tetua betinadan tetua jantan dari populasi A yangbersegregasi 1:1 berjumlah sebanyak 30 lokusyang terdiri dari 20 lokus yang muncul padatetua betina (PB 260) tetapi tidak muncul padatetua jantan (PN 7111), dan 10 lokus tidakmuncul pada PB 260 tetapi muncul pada PN7111 (Tabel 1). Marka-marka RAPD inimempunyai konfigurasi test-cross pada populasiA.

Marka RAPD merupakan marka yang bersifatdominan, dimana antara individu yang bersifathomozigot dominan tidak dapat dibedakandengan individu heterozigot, karena kedua

individu tersebut akan sama-sama memberikanhasil pita DNA untuk suatu marka RAPD tertentu.Akan tetapi sifat heterozigot atau homozigot darimarka RAPD dapat diketahui antara tetua betinadan tetua jantan dari suatu populasi denganmenganalisis hasil reaksi RAPD pada populasiturunannya. Menurut Liu (1998) pada markaRAPD, alel yang berbeda pada lokus yang samadibedakan oleh terdapat atau absennya fragmenDNA pada ukuran tertentu. Fenotipe yangmengandung pita DNA bersifat dominanterhadap fenotipe yang tidak mengandung pitaDNA. Marka RAPD yang bersifat heterozigotpada satu tetua dan bersifat homozigot resesif(tidak muncul pita DNA) pada tetua yang lainakan bersegregasi 1:1 pada turunan pertama.


22

Tabel 1. Marka-marka RAPD yang polimorf antara PB 260 dan PN 7111 yang bersegregasi 1:1 padaPopulasi A dan atau Populasi C tanaman karet

No. Nama Marka

F Fenotipe marka Populasi A Populasi CPB 260 PN 7111 PN 7 (PB 260 x PN 7111) (PB 260 x PN 7) ada : tidak ada ada : tidak ada

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.

A02-1100B07-450C08-800C08-1000C13-2000C19-1200C20-400D01-600D05-400H05-1950M20-1050N15-2000O15-1300O15-1500O20-1300W19-750W19-1100Y09-1200Y19-450Y19-950B07-500C08-650C20-250D01-2200H02-700J20-500M20-850O15-800W19-550Y19-650W19-1300W19-1700

ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -ada tidak -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak ada -tidak tidak -tidak tidak -

10 : 12 ( 1:1) 8 : 12 (1:1)12 : 10 (1:1) 18 : 2 (3:1)11 : 11 (1:1) 9 : 11 (1:1)8 : 14 (1:1) 11 : 9 (1:1)10 : 12 (1:1) 9 : 11 (1:1)12 : 10 (1:1) 9 : 11 (1:1)10 : 12 (1:1) 8 : 12 (1:1) 9 : 13 (1:1) 8 : 9 (1:1)13 : 9 (1:1) - -11 : 11 (1:1) 9 : 11 (1:1) 9 : 13 (1:1) 10 : 10 (1:1)10 : 12 (1:1) 11 : 9 (1:1)

9 : 13 (1:1) 10 : 10 (1:1)10 : 12 (1:1) 10 : 10 (1:1)10 : 12 (1:1) 10 : 10 (1:1) 9 : 13 (1:1) 9 : 11 (1:1) 8 : 14 (1:1) 15 : 5 (3:1)13 : 9 (1:1) 16 : 4 (3:1)12 : 10 (1:1) 19 : 013 : 9 (1:1) 11 : 8 (1:1)11 : 11 (1:1) 13 : 7 (1:1)12 : 10 (1:1) 0 : 20 (-) 9 : 13 (1:1) 12 : 8 (1:1) 7 : 10 (1:1) 0 : 20 (-) 9 : 13 (1:1) 0 : 20 (-)11 : 11 (1:1) 0 : 20 (-)12 : 10 (1:1) 0 : 20 (-)11 : 11 (1:1) 10 : 10 (1:1)11 : 11 (1:1) 10 : 10 (1:1)12 : 10 (1:1) 19 : 0 0 : 22 (-) 10 : 10 (1:1) 0 : 22 (-) 8 : 12 (1:1)

Keterangan * rasio 1:1 hasil uji khi kuadrat rasio 3:1 hasil uji khi kuadrat

Dengan mengadopsi prinsip hukum Mendel,marka RAPD yang monomorf pada tetua betinadan tetua jantan (sama-sama muncul pita DNAuntuk lokus yang sama) jika bersegregasi 3:1pada tanaman turunan pertama dapat diyakinibahwa tetua betina dan tetua jantan sam-samabersifat heterozigot untuk lokus tersebut. MarkaRAPD yang monomorf pada tetua betina dantetua jantan, jika tidak bersegregasi padapopulasi tanaman turunan pertama dapat diyakinibahwa salah satu tetua atau kedua tetua bersifathomozigot dominan untuk marka RAPDtersebut.

Berdasarkan hukum pewarisan Mendel dankonsep yang telah dikemukan oleh Liu (1998)dapat dinyatakan bahwa pada 20 marka RAPDyang bersegregasi 1:1 pada populasi A untukyang muncul pada PB 260 tetapi tidak munculpada PN bersifat heterozigot pada PB 260 danPN 7111 bersifat homozigot resesif. Sedangkanpada 10 lokus dimana marka-marka RAPDtersebut hanya muncul pada PN 7111 tetapitidak muncul pada PB 260 dan bersegregasi 1:1pada tanaman populasi A bersifat heterozigotpada PN 7111 dan bersifat homozigot resesifpada PB 260.


23

Marka-marka RAPD pada populasi C tidak dapatdibedakan atas lokus polimorf atau monomorfantara tetua betina dan tetua jantan karena dataRAPD untuk PN 7 yang merupakan tetua jantanpada populasi C tidak diperoleh. Fragmen DNAyang merupakan produk amplifikasi reaksi PCR-RAPD tidak dihasilkan dengan menggunakansampel DNA PN 7. Hal ini diduga karena sampelDNA yang digunakan telah rusak.

Walaupun data marka RAPD PN 7 tidak tersedia,pendugaan genotipe tetua jantan dari populasi Cdilakukan dengan membandingkan dan mengacupada hasil analisis segregasi marka-markaRAPD pada populasi A karena kedua populasitersebut mempunyai tetua betina yang sama (PB260). Marka RAPD yang bersegregasi 1:1 untukmunculnya fragmen DNA pada PB 260 terdiri dari19 lokus (Tabel 1 dan Tabel 2). Pada 19 markaRAPD tersebut diyakini bersifat heterozigot padaPB 260 dan diduga bersifat homozigot resesifpada PN 7.

Marka-marka yang sama-sama bersegregasi 1:1pada populasi A dan C untuk marka-marka yangmuncul pada PB 260 berjumlah sebanyak 15lokus. Beberapa marka yang muncul pada PB260 dan bersegregasi 1:1 pada populasi A tetapibersegregasi 3:1 atau tidak bersegregasi padapopulasi C yaitu pada marka B07-450, W19-1100, Y09-1200 dan Y19-450s (Tabel 1). Didugabahwa marka B07-450, W19-1100, Y09-1200bersifat heterozigot dan marka Y19-450 bersifathomoziot dominan pada tetua jantan populasi C.Marka-marka RAPD yang tidak muncul pada PB260 tetapi muncul pada PN 7111 dan sama-sama bersegregasi 1:1 pada populasi A dan Cterdapat sebanyak 4 marka yaitu marka B07-500,C20-250, O15-800 dan W19-550. Diduga bahwa4 marka tersebut bersifat heterozigot pada tetuajantan populasi C. Marka-marka C08-650, D01-2200, H02-700, J20-500 dan M20-850 yang tidakmuncul pada PB 260 (tetua betina) tetapi munculpada PN 7111 bersegregasi 1:1 pada populasiA, sedangkan pada populasi C fragmen DNAtersebut tidak teramplifikasi pada semuatanaman populasi C. Diduga bahwa PN 7bersifat homozigot resesif untuk lima lokustersebut. Lima marka ini menjadi karakteristikpopulasi A. Sedangkan 2 marka yaitu W19-1300 dan W19-1700 menjadi penciri populasi Ckarena hanya muncul pada sebagian populasi Csedangkan pada populasi A fragmen DNAtersebut tidak teramplifikasi pada semuatanaman populasi A.

Lokus-lokus yang sama-sama teramplifikasi(fenotipe sama) pada PB 260 dan PN 7111tidak dapat dibedakan secara langsung apakahbersifat homozigot atau heterozigot pada keduatetua tersebut tanpa melihat segregasi markaRAPD tersebut pada tanaman turunan.Berdasarkan hasil penghitungan rasio segregasipada tanaman populasi A terhadap 41 markaRAPD yang berfenotipe sama pada tetua betinadan tetua jantan dapat diketahui bahwa pada 16lokus, fragmen DNA teramplifikasi pada semuatanaman populasi A atau dengan kata lain 16marka RAPD tersebut tidak bersegregasi padatanaman hasil persilangan PB 260 dan PN 7111tersebut (Tabel 2). Berdasarkan hasil ini dapatdiduga bahwa pada salah satu tetua atau padakedua tetua bersifat homozigot dominan pada 16lokus tersebut. Sedangkan pada 25 lokuslainnya bersegregasi dengan rasio 3:1.

Berdasarkan teori pewarisan sederhanaMendelian bahwa persilangan antara dua tetuayang keduanya heterozigot untuk suatu karakteratau marka akan menghasilkan turunan yangmempunyai fenotipe 3:1. Fragmen DNA hasilamplifikasi PCR-RAPD merupakan fenotipedimana pita DNA yang dihasilkan dapat diamatisetelah dielektroforesis. Sehingga dapat diyakinibahwa 25 lokus yang bersegregasi 3:1 padaturunan pertama pada populasi A bersifatheterozigot pada tetua betina dan tetua jantan,serta mempunyai konfigurasi F2 pada populasi A.Marka-marka RAPD yang sama-samateramplifikasi pada tetua betina dan tetua jantanserta bersegregasi 3:1 pada populasi turunanpertama juga pernah dilaporkan sebelumnya olehGrattapaglia dan Sederoff pada tanamanEucaliptus (1994).

Proporsi lokus monomorf pada tetua betina dantetua jantan yang bersegregasi pada tanamanturunan pertama pada populasi A lebih besar(25/41) dibandingkan lokus monomorf yang tidakbersegregasi (16/41). Marka RAPD yang tidakbersegregasi pada populasi C terdiri dari 18lokus. Jumlah lokus yang tidak bersegregasipada populasi C lebih banyak dibandingkandengan tanaman populasi A.

Hasil analisis segregasi marka RAPD inimenunjukkan terdapatnya heterozigositas yangtinggi pada populasi tanaman karet yang diuji.Terdapatnya heterozigositas yang tinggimengindikasikan bahwa terdapat cukup peluanguntuk mendapatkan tanaman-tanaman turunanpertama yang beragam dari suatu persilangan


24

antara dua tetua. Hal ini kemungkinandisebabkan karena tetua betina dan tetua jantanyang digunakan berasal dari introduksi yangberbeda. PB 260 merupakan klon unggul yang

berasal dari tanaman karet introduksi Wickham,sedangkan PN 7111 sebagai tetua jantan daripopulasi A berasal dari introduksi 1981.

Tabel 2. Marka-marka RAPD yang teramplifikasi pada PB 260 dan PN 7111 yang bersegregasi 3:1atau tidak bersegregasi pada Populasi A dan bersegregasi 3:1 atau 1:1 atau tidakbersegregasi pada Populasi C tanaman karet

No. Nama Marka

F Fenotipe marka Populasi A Populasi CPB 260 PN 7111 PN 7 (PB260 x PN 7111) (PB260 x PN 7) ada : tidak ada ada : tidak ada

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.

A02-500B07-800B07-1800C13-750C13-950C13-1300C19-500C19-750C19-950C20-1100D01-350D01-1000D01-1500D05-500D18-500D18-950D20-500H02-250H02-500H05-350H05-1100H15-350H15-850H19-750H19-1100J13-650J20-350J20-600J20-800M20-300N15-400N15-750N15-1200N15-1500O20-350R13-250Y09-250Y09-450Y09-750Y19-2000Abi117.17-400

ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -ada ada -

22 : 0 18 : 2 (3:1) 22 : 0 20 : 0 22 : 0 20 : 0 20 : 2 (3:1) 20 : 0 22 : 0 16 : 4 (3:1) 22 : 0 14 : 6 (3:1) 18 : 4 (3:1) 20 : 0 16 : 6 (3:1) 20 : 0 16 : 6 (3:1) 20 : 0 22 : 0 20 : 0 13 : 4 (3:1) 7 : 10 (1:1) 16 : 1 15 : 2 (3:1) 13 : 4 (3:1) 10 : 7 (1:1) 22 : 0 - : - 22 : 0 20 : 0 15 : 7 (3:1) 14 : 6 (3:1) 22 : 0 20 : 0 15 : 7 (3:1) 18 : 2 (3:1)15 : 7 (3:1) 15 : 5 (3:1)22 : 0 20 : 022 : 0 20 : 022 : 0 20 : 016 : 6 (3:1) 15 : 5 (3:1)19 : 3 (3:1) 18 : 2 (3:1)22 : 0 20 : 017 : 5 (3:1) 14 : 6 (3:1)16 : 6 (3:1) 10 : 10 (1:1)22 : 0 20 : 016 : 6 (3:1) 20 : 015 : 7 (3:1) 14 : 6 (3:1)18 : 4 (3:1) 10 : 10 (1:1)15 : 7 (3:1) 17 : 3 (3:1)16 : 6 (3:1) 20 : 016 : 6 (3:1) 18 : 2 (3:1)22 : 0 20 : 022 : 0 17 : 3 (3:1)20 : 2 (3:1) 17 : 3 (3:1)18 : 4 (3:1) 15 : 5 (3:1)15 : 7 (3:1) 15 : 5 (3:1)17 : 5 (3:1) 19 : 016 : 6 (3:1) 11 : 3 (3:1)

Keterangan * rasio 1:1 hasil uji khi kuadrat rasio 3:1 hasil uji khi kuadrat


25

KESIMPULAN

Sebagian besar marka RAPD yang diuji padaumumnya bersegregasi pada populasi A dan C.Tanaman populasi A bersegregasi 1:1 pada 20lokus marka RAPD untuk lokus-lokus yangmuncul pada PB 260 tetapi tidak muncul padaPN 7111 diduga PB 260 mempunyai genotipeheterozigot dan PN 7111 homozigot resesif untuklokus-lokus tersebut. Sedangkan pada 10 lokuslainnya yang bersegregasi 1:1 pada populasi Ayang tidak muncul pada PB 260 tetapi munculpada PN 7111 diduga PB 260 bersifat homozigotresesif dan PN 7111 bersifat heterozigot untuk10 lokus tersebut. Tanaman populasi Cmempunyai rasio segregasi 1:1 pada 19 lokusmarka RAPD untuk lokus-lokus yang fragmenDNAnya teramplifikasi pada PB 260. Tanamanpopulasi A dan C sama-sama bersegregasi 1:1pada 15 lokus.

Marka-marka C08-650, D01-2200, H02-700, J20-500 dan M20-850 merupakan penciri populasi Akarena fragmen DNA hanya teramplifikasi padasebagian tanaman populasi A, tetapi fragmenDNA tersebut tidak teramplifikasi pada semuatanaman populasi C. Sedangkan 2 marka yaituW19-1300 dan W19-1700 menjadi penciripopulasi C karena hanya muncul pada sebagianpopulasi C sedangkan pada populasi A fragmenDNA tersebut tidak teramplifikasi pada semuatanaman populasi A.

Lokus-lokus yang sama-sama teramplifikasi padatetua betina dan tetua jantan sebagian besarbersegregasi 3:1 pada tanaman sedangkansebagiannya lagi tidak bersegregasi. Tanamanpopulasi A dan C tidak bersegregasi pada 11lokus yang monomorf antara PB 260 dan PN7111. Proporsi lokus marka RAPD yangberfenotipe sama pada PB 260 dan PN 7111yang bersegregasi 3:1 pada populasi A dan Clebih besar dibandingkan dengan yang tidakbersegregasi. Dua populasi yang diamatimempunyai tingkat heterozigositas yang tinggipada marka RAPD.

Marka-marka RAPD yang diamati mempunyaigenotipe yang berbeda antar marka yangberbeda dan menghasilkan konfigurasi yangberbeda, sebagian mempunyai konfigurasibackcross (test-cross) dan sebagiannya lagimempunyai konfigurasi F2.

DAFTAR PUSTAKA

Grattapaglia D, Sederoff R. 1994. Geneticlinkage maps of Eucaliptus grandis andEucaliptus urophylla using pseudo-test-cross:mapping strategy and RAPDmarkers. Genetics. 137:1121-1137.

Irwansyah E. 2004. Peta pautan genetik markaRAPD dan analisis QTL kelapa sawitmenggunakan populasi silang balikgenerasi pertama menuju perbaikankualitas minyak [disertasi]. Bogor: SekolahPascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Jusuf M. 2001. Genetika I : Struktur danEkspresi Gen. Jakarta : Sagung Seto.p40-41.

Levi A dkk. 2001. A genetic linkage map forwatermelon based on randomly amplifiedpolymorphic DNA markers. Amer Soc HortSci. 126(6): 730-737.

Liu BH. 1998. Statistical Genomics : Linkage,Mapping and QTL Analysis. Washington:CRC Pr.

Liu C, Mei M. 2003. Construction of a lycheegenetic linkage map based on RAPDmarkers. [abstrak]. XXVI InternationalHorticultural Congress: Biotechnology inHorticultural Crop Improvement;Achievements, Opportunities andLimitations.

Nunome T, Yoshida T, Hirai M. 1999.Construction of AFLP and RAPD-basedlinkage map of eggplant. [abstrak]. Plant& Animal Genome VII Conference.January 17-21, 1999. San Diego.

Nurhaimi-Haris, Woelan S, Darussamin A.1998. RAPD analysis of genetic variabilityin plant rubber (Hevea brasiliensis Muell.Arg) clones. Menara Perkebunan. 66(1):9-19.

Orozco-Castilo, Chalmers KJ, Waugh R,Powell W. 1994. Detection of geneticdiversity and selective gene introgressionin coffee using RAPD markers. Theor.Appl. Genet. 87:934-940.

Williams JGK, Kubelik AR, Livak KJ, RafalskyJA, Tingey SV. 1990. DNA polymorphismamplified by arbitrary primers are useful asgenetic markers. Nucleic Acid Res18:6531-6535.


26

Zulkifli L. 2001. Analisis pembeda klon karettahan dan rentan penyakit gugur daunCoryneospora serta analisis keragaman

genetik dengan AFLP dan RAPD[disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana,Institut Pertanian Bogor.

Documents

Novalina & Sagala, Studi segregasi · 2019. 10. 26. · Novalina & Sagala, Studi segregasi & & & & & & 18 Studi Segregasi dan Pewarisan Marka-marka RAPD pada Tanaman Karet Hasil Persilangan