Pendugaan parameter genetik dan karakteristik molekuler

(1)

(2)

(3)

g p p 5!

g g g g

3

z : :

* = z 3

I 3 a . . r r O Q

2

Q Q s * s s m

e

r . s s o

2

g 9 a . Z

xr'a

g Q

% 3 . g g

s ; 3 g j .

Q S . x r 3 Q

5 ~ g a S

; & % g g

3 r n = m z

w % 5 = a

8 3 I Q - Q g g k j 5 s

s * - x r ?

K Q I D Q C

!%:

2

m s Q - Q

g o

E g i

s.

€

-3

-.

Q 8.- 3.

;

2 CD - 3

2

S ' O L c *

mgx

E .s

i

=

x 2

5

S Q

r

g g

4

9 g

t-8.

g 2

C

G Q

-.

:

9

2.

Q

z.

;

B

T Z

W E

P

3 5

3

;$

r

Q 2 E

-

s 3 Q ED-

z

- ?

=I

3

g

-3

x

I!

ABSTRACT

LOLLIE AGUSTINA P ANC AWARAS WATT PUTRI. Genetic Parameter Estimation and Molecular Characterization of Oil Palm Genetic Diversity Using Microsatellite Markers

(SSR).

Supervised by SUDARSONO, IL4JRIAL ASWIDINNOOK DWI ASMONO, and NORBERT BILLOTTE.

Since the beginning of the last century, a lot of breeding programmes have been performed to genetically improve palm oil productivity. An experiment to study heritability, general combining ability (GCA), and specific combining ability (SCA) of some traits in oil palm progeny was conducted at Kebun Surya

Adi, PT. Bina Sawit Makmur, Sampoerna Agro, Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan, from July 2006 until September 2008. The research was arranged in alpha design with two replications, 50 progenies and 12 palms for each

replication, respectively. The results showed that broad sense heritability estimates were high for kernel to h i t content ratio and p-carotene content; medium for mesocarp to h i t , oil to fresh mesocarp, and bunch number; and low for fresh fruit bunch, oil to bunch and h i t to bunch ratios. The general combining ability (GCA) of bunch number, rnesocarp to b i t , oil to fresh mesocarp, and

kernel to .Fruit ratios and p-carotene content were highly significant. Similarly, the

specific combining ability (SCA) of mesocarp to h i t , oil to fresh mesocarp, and kernel to h i t ratios and p-carotene content were also highly significant.

Moreover, for genetic diversity analysis, the objectives are to check the origin and to study the genetic diversity of the genitors, along with 34 reference accessions (fiom CJRAD) including self-progenies from two of the four historic oil palms introduced in 1848 in the Botanical Gardens of Buitenzorg (Bogor, Indonesia). They included additional AVROS, Ghana and Cameroon origins, which brought some allelic richness somewhat limiting a diversity loss due to the intra-selection of other origins. The Deli accessions were grouped together confirming their common origin and narrow genetic basis. A second very distinct group of least genetic diversity was the A W S and

SP540T

breeding material. A third broader group was formed by West and Central Africa accessions from CGte d9Ivoire,

Ghana,

Nigeria, Zaire, Tanzania, Cameroon. The genetic parameters and the structure of the Sampoerna Agro's selected germplasm showed a good representation of the oil palm species global diversity. Based on such results, favourable heterosis effects for the palm oil production may also exist in an inter- population hybridization program between AVlROS and Africa genitors as it has traditionally been shorn in crossing between Deli and

Africa

materials.

Key words :

E.

pineensis Jacq., combining ability, heritability, genetic diversity,

(4)

LOLLE AGUSTWA PANCAWARASWATI PUTRI. Pendugaan Parameter Genetik dan Karakterisasi Molekuler Keragaman Genetik dengan Marka MikrosateIit

(SSR)

pada Kelapa Sawit. Dibirnbing oleh SUDARSONO, HAMAL ASWTZ3INNOOR, DWI ASMONO, dan NOWERT BILLOTTE.

KeIapa sawit (Elaeis gtrii~eei~sis Jacq.) saat ini tetah menjadi komoditas perkebunan strategis di Indonesia. Peningkatan perm kelapa sawit tidak terlepas dari kontribusi pemuliaan tanaman dalam mendukung penyediaan bahan tanaman unggul. Usaha merakit bahan tanaman ke1apa sawit unggul sangat ditentukan oleh ketersediaan bahan dasar plasma nugah dan variabilitas genetiknya.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari (1) parameter genetik pada progeni-progeni kelapa sawit DxP, menduga nilai daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus

@GK)

dan herithilitas dari komponen hasil beberapa

karakter progeni-progeni kelapa sawit DxP, (2) parameter genetik pada progeni- progeni kelapa sawit DxP, menduga nilai daya gabung umum (DGU), daya

gabung khusus @GK) dan heritabilitas dari komponen kualitas minyak progeni- progeni kelapa sawit DxP,dan (3) menganalisis keragaman genetik pada beberapa plasma nutfah kelapa sawit Pisifera dan Dura dengan rnenggunakan 20

marka

SSR (rnikrosatelit), dan (4) mempelajari peta keragaman genetik plasma nutfah kelapa sawit Indonesia pada plasma nutfah kelapa sawit dunia. Secara keseluruhan

informasi keragaan parameter genetik (daya gabung umum, daya gabung khusus dan heritabilitas), penetapan pola stnrktur dan variasi distribusi genetik secara molekuler di dalam dan antar popdasi akan rnemberikan informasi dasar bagi kepentingan penetapan alctivitas pemuliaan di masa datang dan upaya melakukan konservasidan eksplorasi plasma nutfah kelapa sawit serta memperluas genetic

base kelapa sawit dalam memperkokoh pijakan pengembangan program pemuliaan untuk memperoleh bahan tanaman kelapa sawit yang menghasilkan kualitas dan kuantitas minyak yang tinggi melahi pemakaian marka molekuler khususnya marka mikrosatelit (SSR).

Keragaman genetik menempati posisi penting dalarn program pernuliaan, karena optimalisasi dan rnaksimaIisasi sifat-szat tertentu

akan

dapat dicapai jika

cukup peluang untuk melalrukan seleksi gen untuk sifat yang diinginkan juga merupakan syarat mutlak untuk pengembangan kultivar. Adanya penekanan pada

program hibridisasi pemuliaan rnenimbulkan kepentingan pendugaan keragaman pada plasma nuthh keiapa sawit. Keragaman gene& tanaman dapat ditingkatkan baik dengan c a a persilangan, Introduksi, mutasi maupun pemeliharaan genotipe liar.

Pemilihan calon tetua dapat diseleksi

dafi

teha dura untuk karakter jumlah

tandan (nilai DGU tertinggi pada tetua D15) dan rasio mesokarp per buah (nilai

DGU tertinggi pada tetua D16). Pemilihan calon tetua untuk karakter rasio

minyak per mesokarp segar d m rasio kernel per buah dapat diseleksi dari tetua pisifera (nilai DGU tertinggi pada tetua P21). Nilai DGK sangat nyata pada karakter rasio mesokarp per bush (niIai duga rataadLeast Square Mean tertinggi

pada D22910), rasio kernel per buah (nilai duga rataadLenrt Square Mean

tertinggi pada D7xP21), dm kandungan f3-karoten (nilai duga r a t a d h a s t Square

Mean tertinggi pada DlOxP19), serta nyata pada karakter rasio minyak per

(5)

Z ! P P

2

$ 3 3 3

Karakter rasio kernel per buah dan kandungan P-karoten pada kelapa sawit

3

z : :

' Q s s lebih banyak dikendalikan oleh faktor genetik tanaman dan hanya sedikit * * 3 I

3 5 . Q ~ ~ dipengaruhi oleh lingkungan. Nilai duga heritabilitas (h2bs) sedaq dimiliki

2

4 Q s

e ~ ~ karakter jumlah tandan, rasio mesokarp ~ r per buah dan rasio minyak per mesokarp,

s e . r S r ,

2

g 9 a q

r z

dan nilai duga heritabilitas (h2bs) rendah dimiliki karakter tandan buah segar, g Q

C 3 s g p rasio buah per tandan dan rasio minyak per tandan.

S $ $ g j .

Kombinasi persilangan barn dari tetua Dura dengan nomor D10, D l 1,

Q s . r s

p

_D12, D23 dan D24 dan tetua Pisifera dengan nomor P10, PI9, P22 dan P23

i g g g ~ .

5

s berpotensi menghasilkan progeni yang baik untuk kriteria kandungan beta karoten

3 CD g

5

tinggi, kadar ekstraksi minyak tinggi dan produksi CPO tinggi. Dengan kriteria

= % 5 . c

2 a m

-

,

yang sama maka individu Tenera 726 nomor pohon 47 (kandungan beta karoten r ' T Q c

Q S S S S

S ' Q - r ? >2000ppm) dapat digunakan sebagai perbanyakan bahan tanaman secara Wonal.

- 4 0 4 c Em

83

2 3 s Origin Nigeria, Ekona, dan Yangambi memiliki level keragaman alelik

m 0

z z

g

t~ a

3

yang tinggi jika berdasarkan nilai rata-rata ale1 per lokus (A), nilai He dan nilai a 0 F S S

Q Q J. 0 3 PIC. Origin Ekona dan Yangambi membentuk kelompok yang tersendiri,

s.

€ *s

-.

-

Q 8.- 3.

;

2 CD

-

sedangkan Nigeria bersama-saya dengan Dami, Lame, dan Ghana rnernbentuk

- 3

2

B g L

5

kelompok yang berdekatan berdasarkan aksis 1 dan 2 pada analisis faktorial

e . r r X

m Q

=

multivariat. Individu PN-17-3, PY-24-2,

dan

PN-12 1, disarankan selanjutnya r .s

i

3 tidak digunakan dalam program seleksi, persilangan a& sumber polen-

5

a #

%

CT Jurnlah aIeI, rata-rata ale1 per lokus, PIC, Ho dm He pada Dura adalah

r

g g

q

9 3

5

_{lebih rendah dari pada}_Pisifera _{Ini menunjukkan genetic}_brse_{dura Deli lebih}

w

-

H &

sempit daripada Pisifera M k a . Terdapat 2 group utama pada Dura, yaitu origin

b

G a Dami berada pada satu group sedangkan origin Mardi clan Chemara pada group

-.

5

2. yang berbeda Origin Dami memberikan nilai PIC dan He yang tertinggi,

Q

2;

3

m berturut-hrrut 39.6% dan 0.468.

B

.is

0

W E

(L1 Hasil rnenunjukkan bahwa aksesi Deli berada dalam satu group bersama-

P

3 5

a

O sama dengan common origin dan memiliki genetik dasar yang sempit. Group

3

z g

kedua merupakan group yang berbeda yang terdiri dari keragaman genetik yang

r

Q Z E keciI antara material pemuliaan AVROS dan SP540T. Group yang ketiga yang

' 3

Q c lebih luas terbentuk dari aksesi yang berirsaI dari AErika Barat dan Afrika Tengah

z

- g

s

2

yaitu dari Cdte daIvoire, Ghana, Nigeria, Zaire,

Tanzania,

Kamerun. Struktur dm

-3 parameter genetik dari plasma nutfah yang terseleksi milik Sampoerna A g o

X

1

menunjukkan gamb~aii yang baik untuk keragaman global kelapa sawit.

Berdasarkan hasil kajian molehler d& kolel&i plasma nutfah Sampoerna Agro, group deli dan group Pisifera berada pada kelornpok yang berbeda Gar& genetik cukup jauh) sehingga dari origin Deli terseleksi, Avros dm Afiika Barat maupun Afrika Teagah terdapat tiga kelompok mayor yang berbeda dan berjauhan. Berdasarkan struktur genetik dan geografi dari keragaman kelapa sawit diyakini memberikan pendekatan

banr

ddam pemuliaan. Dalam rangka program hibridisasi inter populasi, diharapkan adanya efek heterosis yang diinginkan dalam peningkatan produksi minyak kelapa sawit, maka diyakini persilangan Avros dengan tetua Afiika dapat memberikan hasiI yang diharapkan daripada persilangan secara tradisional antara materi Deli dan Afkika.

L

-

_Kata_kunci_:_E._guineensis_Jacq.,_daya_{gabung, heritabilitas, keragaman genetik,}

C

simple sequence repeats (SSX)

2

(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)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)