-
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
-
Novalina & Sagala, Studi segregasi ………………
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).
-
Biospecies, Volume 4 No. 2, Juli 2011, hlm. 18 - 26
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.
-
Novalina & Sagala, Studi segregasi ………………
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.
-
Biospecies, Volume 4 No. 2, Juli 2011, hlm. 18 - 26
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
-
Novalina & Sagala, Studi segregasi ………………
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
-
Biospecies, Volume 4 No. 2, Juli 2011, hlm. 18 - 26
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.
-
Novalina & Sagala, Studi segregasi ………………
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.