Analisis keragaman pola pita isosim dan analisis kandungan minyak , komposisi asam lemak, dan kandungan protein kelapa

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman kelapa merupakan komoditas sosial utama di sebagian besar wilayah Nusantara, kehidupan perekonomian

dan kultur bangsa Indonesia. Luas pertanaman kelapa

tahun 1992 adalah 3 413 798 ha yang meliputi sekitar 26

persen dari seluruh areal perkebunan di Indonesia, dan

melibatkan sekitar 3.2 juta keluarga tani (Litbang

Pertanian, 1993). Dari luas pertanaman tersebut kurang

lebih 97.4 persen diusahakan sebagai perkebunan rakyat y a n g tersebar d i seluruh Kepulauan Indonesia dengan

persentase penyebaran: Pulau Sumatera 30.9%, Pulau Jawa

26.8%, Pulau Sulawesi 19%, Pulau Kalimantan 7.9% d a n

Kepulauan lainnya 15.4% (~uljodihardjo, 1993)

.

Luas areal pertanaman kelapa di dunia kurang lebih

11.6 juta ha tersebar pada sedikitnya 86 negara.

Indonesia memiliki areal pertanaman kelapa yang terluas di

dunia, diikuti oleh Filipina sekitar 3.3 juta hektar,

tetapi dari segi produksi Indonesia kedua terbesar sesudah

Filipina (Persley, 1992). Rataan produksi kopra di

Indonesia pada tahun 1991 hanya sebesar 1.03 ton/ha/tahun

(Litbang Pertanian, 1993). Sedangkan potensi yang dapat

dicapai dari suatu pertanaman kelapa jika diusahakan

secara intensif adalah 2 sampai 3 dan 4 sampai 6 ton

kopra/ha/tahun berturut-turut untuk kelapa dalan dan

Rendahnya produktivitas tanaman disebabkan beberapa

faktor, antara lain: aspek ekonomi, umur tanaman,

k u l t i v a r yang beragam, kesesuaian lahan dan iklim, penerapan teknik budidaya, serta faktor hama dan penyakit.

Program-program peningkatan produksi yang dilaksana-

kan pemerintah meliputi perluasan areal, intensifikasi,

peremajaan, dan rehabilitasi. ~ e k a l i ~ u n demikian, nilai

produk kelapa berupa kopra yang diterima petani selama

Pelita V sangat rendah. Harga kopra banyak berfluktuasi

di bawah harga pokok yaitu Rp. 461.-/kg pada areal tanpa

intensifikasi dan Rp. 635,24/kg dengan intensifikasi areal

(Sondakh, 1993). Hal ini disebabkan oleh rendahnya

produktivitas tanaman kelapa, berfluktuasinya harga produk

kelapa dan belum diterapkan sepenuhnya usaha diversifikasi

produk yang makin menambah kompleksnya masalah di bidang

perkelapaan. Keadaan ini diperburuk karena petani hanya

mengusahakan tanaman kelapa secara monokultur. Di dunia

Internasional, minyak kelapa disudutkan oleh Amerika sebagai penyebab peningkatan kolesterol dalam darah.

Nilai tambah kelapa dapat ditempuh melalui

diversifikasi hasil. Usaha yang terbuka untuk ini, antara

lain meningkatkan fungsi kelapa sebagai penghasil tepung

kelapa, santan awet, dan hasil samping lainnya. Minyak

kelapa sebagai bahan baku dapat digunakan untuk berbagai

informasi dasar menyangkut keragaman kandungan minyak, komposisi asam lemak dan kandungan protein pada berbagai populasi kelapa sangat diperlukan untuk pengembangan

agroindustri kelapa.

Indonesia kaya akan keanekaragaman tanaman kelapa. Keragaman ini merupakan peluang yang baik untuk menunjang

pengembangan ke arah diversifikasi hasil. Narnun,

informasi genetika pada tanaman kelapa masih sangat

sedikit. Studi-studi dasar yang terkait dengan program

pengembangan kelapa, harus segera dilakukan se jak awal

sebelum melangkah ke program pemuliaan kelapa lebih

lan jut.

Program pemuliaan kelapa dalam rangka perbaikan bahan

tanaman, sangat bergantung pada sumber keanekaragawan

genetika. Keragaman genetika bukan hanya masalah koleksi

plasma nutfah secara fisik, tetapi juga masalah penixaian

sejauh mana keragaman genetika tersebut diperlukan untuk

kegiatan manipulasi genetika kearah perakitan k u l t i v a r

yang diinginkan. Seberapa jauh jarak genetika dari sifat-

sifat yang mendukung daya hasil dari tetua yang digunakan

dalam program persilangan (Makmur, 1988). Sampai ssat

ini seleksi pada tanaman kelapa dilakukan berdasarkan

keragaman karakter vegetatif dan generatif yang

dikeluarkan oleh International Board for Plant Genetic

Produk langsung gen berupa protein dan enzim dapat

dilacak dan dipelajari keragamannya dengan menggunakan gel

d a n elektroforesis. Isozim adalah enzim-enzim yang

terdiri dari berbagai molekul aktif yang berbeda komposisi

asam aminonya dan mengkatalisis reaksi yang sama. Perbedaan komposisi asam amino bisa disebabkan oleh alel

berbeda dari lokus yang sama atau alel dari lokus yang

berbeda (nonalel)

.

Isozim dapat digunakan sebagai ciri genetika untuk

mempelajari keragaman individu dalam suatu populasi, klasifikasi spesies tanaman, mengidentifikasi kultivar dan

hibridnya (Peirce dan Brewbaker, 1973 ; Kut dan Evans,

1984; Vences, Vaquero, dan De La Vega, 1987)

,

menentukan

keberhasilan suatu persilangan buatan (Parfitt d a n Arulsekar, 1985, Mc Granahan, Tulecke, Arulsekar, dan Hansen, 1986), membantu dalam menyeleksi sifat-sifat yang

bernilai ekonomi penting (Adams, 1983; Hayward dan Mc

Adam, 1988; Yupsanis dan Moustakas, 1988), dan mempelajari

penyebaran keragaman genetika suatu tanaman dari berbagai

lingkungan yang berbeda (Second, 1982; Nevo, Beiles, dan

Kaplan, 1987).

Informasi genetika kelapa yang mendasar dan lebih

dapat dipertanggung jawabkan, akan sangat membantu dalam

Tu juan

~enelitian ini dilakukan dengan tujuan:

1. Untuk mempelajari keragaman genetika tanaman kelapa

berdasarkan pola pita beberapa isozim dan morfologi,

serta bagaimana pola pewarisan pola pita isozim

tersebut.

2. Menganalisis jarak genetika dan hubungan kekerabatan

antar populasi kelapa.

3. Untuk mengetahui keragaman kandungan minyak, komposisi

asam lemak, dan kandungan protein daging kelapa.

4. Untuk mempelajari kemungkinan keterpautan pola pita

isozim dengan karakter kuantitatif kelapa yang dipela-

jari.

Kegunaan Penelitian

Melalui studi dasar ini diharapkan akan mendapatkan

ciri genetika pola pita isozim yang mungkin terpaut dengan

karakter-karakter penting tanaman kelapa. Sehingga

diharapkan ciri genetika ini dapat dipakai untuk membantu

kegiatan seleksi pemuliaan kelapa dan pengembangan

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman kelapa adalah salah satu jenis tanaman yang

sangat berguna di dunia, tumbuh pada lebih dari 80 negara

tropik, dan merupakan tanaman palma terpenting dari semua

jenis yang telah dibudidayakan. Berbahan dasar akar,

batang, daun, bunga, dan buah kelapa dapat dihasilkan

lebih dari 70 jenis produk makanan dan bukan makanan

(Persley, 1992; Muljodihardjo, 1993).

Asal dan Penyebaran

Kelapa umumnya tumbuh di daerah beriklim tropik. Asal

mula tanaman ini belum diketahui secara pasti.

Ada tiga teori tentang asal usul tanaman kelapa.

Pertama, tanaman palma berasal dari stok yang sama,

k e m u d i a n muncul genus Cocos dari anggota Amerika dan

tumbuh di lembah Andes, Kolombia, dari sini menyebar ke Pasifik. Teori kedua menyatakan bahwa kelapa berasal dari

sepanjang pantai Amerika Tengah, lalu buahnya dkbawa

melintasi lautan sampai ke kepulauan Pasifik. Teori ketiga

menduga asal kelapa dari sesuatu daerah di Asia Selatan

atau Malesia atau di Pasifik kemudian menyebar ke pantai Amerika. Ketiga teori ini mempunyai kelebihan dan

kekurangan, tetapi tidak satupun yang dapat diterima

secara utuh. Di pihak lain, sekarang telah dapat dipastikan bahwa kelapa bukan berasal dari Amerika, tetapi

ahli sejarah, kelapa diintroduksi ke Filipina dan Sri

Ldnka pada tahun 300 S.M. Di India terdapat bukti dalam

pustaka post Vedic bahwa tanaman ini telah ada 3 000 tahun

y a n g lalu. Tetapi kenyataan sejarah d a n botani tidak

mendukung kepastian asal tanaman ini. Akhir-akhir ini

banyak fakta yang ditemukan di negara Malaysia dan

Indonesia yang lebih mendukung sebagai asal tanaman kekapa

ini (Thampan, 1981)

.

Sedangkan Lepofsky (1992) melaporkan di kepulauan

Mussau, Bismarck Archipelago tanaman kelapa paling dominan di daerah Arborikultur, dan terdapat bukti spesimen, nama

d a n penggunaan yang beragam, sert'a adanya beberapa pantangan yang berhubungan dengan tanaman ini.

Harris (1989) menyatakan tipe kelapa liar berkembang

melalui pengapungan buah di antara kepulauan vulkanik dan atol. Pulau-pulau di Laut Tethys kemungkinan tempat asal

mula tanaman kelapa. Dari sini menyebar ke pulau-plau

l a i n di Pasifik dan Samudra India. Selanjutnya

Villarreal, Hernandez

,

dan Harris (1993) melakukan studi

analisis komponen buah dari populasi kelapa di pantai

Atlantik dan Pasifik di Meksiko. Populasi kelapa di pantai

Atlantik berasal dari Cape Verde dan Santo Domigo pada

pertengahan abad 16, dan pantai Pasifik berasal dari pulau

Solomon dan Filipina. Kedua populasi kelapa ini

terisolasi selama 500 tahun dan ternyata sangat berbeda

pantai Atlantik memperlihatkan buah lebih primitif, bentuk

buah lonjong, sabut, tempurung dan endosperma lebih tebal,

dan kandungan air lebih rendah. Sedangkan populasi kelapa

di pantai Pasifik mempunyai karakteristik buah lebih

bulat, sabut dan tempurung lebih tipis, dan kandungan air

lebih banyak, yang merupakan sifat kelapa budidaya.

Berdasarkan hasil analisis polifenol daun ditemukan

bahwa kelapa genjah Hijau dan Merah Polynesia berasal dari

Timur Jauh, sedangkan genjah yang lain termasuk yang dari

Malaysia (genjah Kuning dan Merah) berasal dari Pasifik.

-Lalu kelapa dalam dari Samudra India melewati lintasan

Timur Jauh, India dan Afrika (Jay, Bourdeix, Potier, dan

Sanslaville,1989). Penelitian yang telah dilaporkan

mengenai isozim pada 13 sistem enzim ditemukan polimorfik

enzim, tetapi tidak dapat dijelaskan asal usul tanaman

kelapa (Centre De Recherche Du G.E.R.D.A.T., 1980).

Luas tanaman kelapa di dunia sekitar 11.6 juta hektar

yang tersebar pada sedikitnya 86 negara. Persebaran

tanaman kelapa terutama terdapat di Asia, Oceania, Amerika

Tengah dan Selatan, Afrika Timur dan Barat. Negara yang

memiliki populasi terbesar adalah Indonesia, diikuti

Filipina, India, Papua New Guinea, Kepulauan Pasifik, dan

Sri Lanka. Total produksi dunia setiap tahun sekitar 8.4

juta metrik ton kopra. Sekitar 85 persen produksinya

berasal dari Asia (15 negara) dan Pasifik (19 negara)

Di Indonesia tanaman kelapa tersebar sepanjang

kepulauan Nusantara dari Aceh sampai Irian Jaya. Luas

seluruh pertanaman kelapa di Indonesia pada tahun 1992

adalah 3 413 798 ha, lima provensi di antaranya yang

memiliki pertanaman kelapa di atas 200 000 ha adalah Riau

(332 374 ha), Jawa Tengah (310 729 ha), Jawa Barat (297

962 ha), Sulawesi Utara (285 578 ha), dan Jawa Timur t253 564 ha), dengan total produksi 2 342 167 ton kopra (Ta- be1 1).

Tipe Kelapa

Tanaman kelapa digolongkan atas dua tipe yaitu tipe

kelapa dalam dan tipe kelapa genjah. Pada setiap tipe

ini terdiri atas beberapa populasi, terutama pada tipe kelapa dalam. Pada tipe ini, dijumpai keragaman yang cukup

besar akibat dari sifat penyerbukan silangnya

.

Secara

garis besar pola penyerbukan pada kelapa dibagi empat

kelompok yaitu: Alogami sempurna, autogami langsung,

autogami semi langsung, dan autogami tak langsunq

(Sangare, Rognon, dan Nuce de Lamothe, 1978)

.

Keragarnan

ini terutama pada sifat kecepatan berbunga pertama, tinggi

tanaman, warna, bentuk dan ukuran buah, hasil serta

kualitas kopra. Sedangkan kelapa hibrid merupakan hasil

silangan antar dua populasi berbeda dari kedua tipe

inP

Tabrl 1. Luas areal dan produksi perkebunan kelapa seluruh Indonesia menurut provensi dan status pengusahaan sampai tahun 1992

...

Perkebunan Total

...

---

No. Provensi Rakyat Negara Swasta Luas Produ ksi

...

( hektar ) kopra

Luas (hektar) ( ton

...

1. Aceh 107 128 0 0 107 128 69 304

2. Sumut 148 011 1 061 3 514 152 586 99 655 3. Sumbar 77 124 117 314 77 555 63 835 4. Riau 318 401 200 13 772 332 373 220 603 5. Jambi 119 979 3 050 100 123 129 101 873 6. Sumsel 55 178 0 4 813 59 991 21 195 7 : Bengkulu 20 511 0 6 20 517 10 125 8. Lampung 167 278 1 065 12 850 181 193 128 078

9. DKI 0 0 0 0 0

10. Jabar 283 987 9 712 4 263 297 962 175 498 11. Jateng 308 285 1 901 543 310 729 166 806

12. Jogya 52 770 0 0 52 770 41 049

13. Jatim 248 734 1 731 3 098 253 563 185 074

14. Bali 72 477 0 1 306 73 783 68 175

15. NTB 60 396 0 134 60 530 30 081

16. NTT 152 188 0 505 152 693 48 045

17. Kalbar 80 696 183 480 81 359 44 083

18. Kalteng 40 716 0 0 40 716 19 322

19. Kalsel 55 169 0 12 55 181 47 996

20. Kaltim 52 695 5 793 140 58 628 17 778 21. Sulut 278 594 2 60 6 724 285 578 281 481 22. Sulteng 155 420 0 2 094 157 514 157 110 23. Sulsel 152 376 0 2 541 154 917 119 337 24. Sultra 49 194 0 1 593 50 787 34 999 25. Maluku 184 323 1 746 1 896 187 965 169 448 26. Irian Jaya 30 135 0 384 30 519 11 422 27. Timor Timur 54 058 0 7 2 54 130 11 795 - - - - - -

Jumlah 3 325 823 26 820 61 155 3 413 798 2 342 167

...

K e l a ~ a Dalam

Tipe kelapa dalam mempunyai batang yang tinggi dan

kekar dengan dasar batang membengkak yang disebut b f .

Tinggi batang mencapai 15 sampai 18 m. Mahkota mempunyai

25 sampai 40 daun yang terbuka penuh, dengan panjang daun

5 sampai 7 m. Pembungaan pertama lambat, mulai umur 7

sampai 10 tahun, tetapi umurnya dapat mencapai 90 tahun.

Tipe kelapa ini lebih toleran terhadap macam-macam jenis

tanah dan kondisi iklim. Kelapa dalam umumnya menyerbuk

silang. Waktu yang diperlukan untuk buah masak sekitar 12

bulan sesudah penyerbukan, Jumlah buah sekitar 6 saapai

12 butir per tandan. Kopra, minyak, dan sabut umumrya

berkualitas baik-

K e l a ~ a Geniah

Tipe kelapa genjah mempunyai karakteristik yang ber-

penampilan pendek, mulai berbunga sekitar 3 sampai 4 tahun

s e t e l a h tanam. Batangnya agak kecil, tanpa bol dan

daunnya yang terbuka penuh jarang melewati panjang 4 ar,

Produksi buah banyak yaitu 10 sampai 30 butir per tandarr,

tetapi kecendrungan pembungaan tidak teratur. Waktu y a w

diperlukan untuk buah masak sekitar 11 sampai 12 bulan

sesudah penyerbukan. Ukuran buah kecil, kualitas dan

kopranya kurang baik. Produksi mulai menurun sestadah

Kelava H i b r i d

Pemanfaatan heterosis atau ketegaran hibrid pada

tanaman kelapa, pertama kali dilaporkan di India tahun

1932 (Thampan, 1981). Pembentukan kelapa hibrid dapat

dilakukan antara tipe kelapa genjah X genjah, genjah X

dalam, dalam X genjah, dan dalam X dalam (Menon dan

Pandalai, 1958). Berbagai hasil penelitian pengujian

kelapa hibrid di beberapa negara penghasil kelapa utama

menunjukkan bahwa kelapa hibrid genjah X dalam

menghasilkan lebih banyak daun (Chan, 1978; Vanialingam, Khoo dan Chew, 1975; Novarianto, Miftahorrahman, Tenda dan Rompas, 1984; Novarianto, 1987), lebih cepat berproduksi

dibandingkan tetuanya kelapa dalam dan menghasilkan lebih

banyak kopra daripada kedua tetuanya (Vanialingam, &

&,

1975; Meuner, Sangare, Saint dan Bonnot, 1984a; Meuner,

Saint, Gascon, dan Nuce de Lamothe, 1984b; Novarianto &

d.,1984; Ooi dan Chew, 1985; Novarianto, Hartana, dan

Mattjik, 1992). Jenis kelapa hibrid yang banyak ditanam

d i negara-negara penghasil kelapa, termasuk Indonesia

adalah kelapa hibrid PB121 (MYD/GKN X WAT). Kelapa

hibrid ini dilaporkan pada umur 7-8 tahun telah

menghasilkan kopra 4.050 ton per hektar per tahun

Pemuliaan Kelapa di Indonesia

Program pemuliaan kelapa di Indonesia bertujuan untuk

menghasilkan bahan tanaman yang mempunyai karakteristik

antara lain: cepat berbunga, habitat pohon pendek,

resisten terhadap hama dan penyakit, hasil kopra

persatuan areal tinggi dengan pemupukan yang rendah,

ukuran buah besar, daging buah tebal, kandungan minyak

tinggi, dan kandungan air rendah (Ditjenbun dan Pusat Pe- nelitian Kelapa, 1988; Rompas, Luntungan, dan Novarianto,

1988).

Sumber genetika kelapa sangat penting bagi pemulia

untuk merakit varietas kelapa unggul di masa depan. Di Indonesia survai plasma nutfah kelapa telah dimulai dengan

melakukan seleksi blok pada 11 provensi (Liyanage, 1974).

Sampai akhir pelita IV, Balai Penelitian Kelapa Manado

telah mengoleksi kelapa dari berbagai daerah di Indonesia

sebanyak lebih dari 80 populasi kelapa genjah dan dalam

yang ditanam di tiga Kebun Percobaan yaitu Kebun Percobaan Pakuwon (Jabar), Kebun Percobaan Mapanget (Sulut), dan

Kebun Percobaan Bone-bone (Sulsel). K.P. Mapanget dimulai

ditanami sejak tahun 1927 oleh Tammes (pemulia kelapa dari

Belanda ) dan ditanami secara intensif sejak tahun 1973

d a r i berbagai daerah pertanaman kelapa d i Indonesia.

Karena itu pada tahun 1992 telah terkumpul sebanyak 9

populasi kelapa genjah dan 28 populasi kelapa dalam;.

percobaan ini khusus mengoleksi kelapa tipe dalam dari seluruh Indonesia, Ban sampai tahun 1990 telah dikoleksi

sebanyak 41 populasi kelapa. Kelapa-kelapa dari daerah

kering seperti Nusa Tenggara Timur juga ditanam di kebun

percobaan ini. K.P. Pakuwon yang terletak pada ketinggian

450 m d.p.1. memiliki 10 populasi kelapa genjah dan 13

populasi kelapa dalam. Selain ketiga kebun ini, Balai

Penelitian Kelapa juga mulai mengembangkan penyelamatan kelapa-kelapa lokal yang tersebar di dua kebun percobaan

lainnya yaitu: K.P. Makariki di Maluku dan K.P. Selakau

di Kalimatan Barat.

Beberapa sifat unggul yang dijumpai pada koleksi

populasi di K.P. Mapanget antara lain: Kadar kopra tinggi (270-320 g /butir) pada kelapa dalam populasi Mapanget, Tenga, Bali, dan Palu; kandungan minyak tinggi (67-71%)

.pads kelapa dalam Mapanget; jumlah buah banyak pada kelapa

dalam Takome (20-40 butirltandan) dan kelapa genjah Kuning

Nias (80-120 butir/pohon/tahun); sifat cepat berbuah pada

kelapa genjah Salak (16.6 bulan); genjah Kuning Nias (26-

3 0 bulan), dan kelapa dalam Sawarna (36 bulan); agak tahan

terhadap penyakit gugur buah (Phytophthora palmivora) pada

kelapa genjah Raja dan genjah Hijau Nias (Rompas, &

&.,

1988).

Sejak tahun 197311974 telah dilakukan usaha

t i n g g i d a n berkualitas baik. Setelah melalui t a h a p pengujian di lapangan, pada tahun 1984 telah dilepas 3

jenis kelapa hibrid unggul yaitu: KHINA-1 (GKN X DTA),

KHINA-2 (GKN X DBI), dan KHINA-3 (GKN X DPU) yang mampu

berproduksi setelah 3 sampai 4 tahun ditanam dengan

produksi normal 4.6 sampai 4.8 ton kopra /ha /tahun

(Novarianto, &

a.,

1984; Novariantor&

&,

1992). Di

samping itu, melalui seleksi massa positif, yang dilakukan

pada kelapa dalam Mapanget (Sulut) sejak tahun 1926/1927 dan dilanjutkan dengan seleksi massa negatif serta uji

keturunan sejak tahun 1955, telah pula dilepas 4 macam nomor silang terbaik yang mampu berproduksi 3.9 sampai 4.6

ton kopra /ha /tahun dengan pemeliharaan sederhana yaitu

KB-1 (32 x32), KB-2 (32 x 2), KB-3 (32 x 83), dan KB-4 (32

x

99) (Rompas, & g&.

,

1988).

Penggunaan Isozim Sebagai Ciri Genetik Dalam Pemuliaan Tanaman

Isozim adalah suatu enzim polilaorfik yang dapat

dipisahkan, terdapat dalam organisme yang sama dan

mengkatalisis reaksi yang sama (Shaw, 1969; Wold, 1971;

Conn dan Stumpf, 1976). Perbedaan suatu sistem enzim yang

mengkatalisis suatu reaksi dalam sell bisa dilihat melalui

perbedaan pola pita dengan metode elektroforesis gel pati

sesudah diwarnai (Peirce dan Brewbaker, 1973). Perhedaan

asam amino dari enzim-enzim yang dianalisis dan susunan asam amino yang membentuk macam-macam protein ini disandi

oleh susunan basa nukleotida dalam DNA yang khas untuk

s e t i a p jenis protein atau enzim (Ghesquiere, 1984). Kontrol genetika dari polimorfism dapat dibagi atas tiga pola pita dasar genetika yaitu pita cepat lawan pita lambat, pita hibrid, dan alel no1 (Peirce dan Brewbaker,

1973).

Pemanfaatan pola pita isozim untuk kepentin-gan

biologi tanaman lebih dapat dipercaya, karena biasanya

diatur oleh gen tunggal dan biasanya bersifat kodominan

dalam pewarisannya (Peirce dan Brewbaker, 1973; Adams, 1983; Arulsekar dan Parfitt, 1986) dan bersegregasi secara

normal menurut nisbah Mendel (Adams, 1983). Isozim umumnya

tidak dipengaruhi oleh lingkungan, kolinier dengan gen dan

merupakan produk langsung gen. Oleh karena itu isozim

memberikan keuntungan untuk memperoleh kode gen tunggal pada tanaman bertahunan (Torres, Soost dan Diedenhofen,

1978a; Torres, Diedenhofen, Bergh dan Knight, 1978b).

Melalui studi pola pewarisan pola pita isozim dapat

diketahui jumlah lokus dan alel yang mengontrol ekspresi

s u a t u sistem enzim (Wendel dan Weeden, 1989).

Pemanfaatannya antara lain untuk mempelajari keterpautan lokus enzim dengan karakter kuantitatif penting pada

tanaman. Manganaris dan Alston (1987) mendapatkan

sifat inkompaktibilitas pada tanaman apel. Pada tanaman

tomat melalui populasi F 2 hasil silangan Lycopersicon

escul en tum

x

Lycopersicon pimpinellifolium diketahui

isozim EST dan PER terpaut dengan beberapa karakter

kuantitatif (Weller, Solleri dan Brody, 1988). Pada

tanaman jagung studi pewarisan dan keterpautan lokus Acp-4

dengan lokus enzim lain pada F2 sebagai keturunan

menyerbuk sendiri dari 5 macam populasi F 1 berbeda

ditemukan 11 lokus enzim yang memungkinkan studi lebih

lanjut dari 45 lokus enzim yang diperiksa (Kahler, 1983).

Demikian pula studi hubungan ciri lokus enzim dengan

karakter-karakter morfologi pada seleksi massa 2 populasi

jagung (Pollak, Gardner dan Parkhurst, 1984).

Analisis Isozim Pada Tanaman Kelapa

Analisis isozim pada tanaman kelapa yang telah

dilakukan di Indonesia adalah pada populasi kelapa

koleksi K.P. Pakuwon, dan dari enam macam sistem enzim

yaitu malat dehidrogenase (MDH), katalase ( C A T ) , alkohol

dehidrogenase (ADH)

,

esterase (EST), peroksidase (PER),

dan asam fosfatase (Acp)

,

yang dianalksis menun jukkan

bahwa hanya enzim PER memperlihatkan hasil pola pita yang

beragam pada kelapa hibrid (KHINA-I, 2, dan 3) dan

tetuanya (GKN, DTA, DBI, dan DPU) (Novarianto, 1987). Umur daun dan umur bibit tidak mempengaruhi penampilan pola

[image:140.551.42.479.62.759.2]

Rf

Pola 1 _{Pola 2 Pola 3}

Gambar 1. Pola p i t a 1, 2 dan 3 d a r i isozim PER pada

tanaman kelapa

atas pola pita 1, 2, dan 3 (Gambar 1). Hasil studi pada

625 contoh daun kelapa pada 35 populasi kelapa, delapan di

antaranya asal introduksi ternyata diperoleh dua pola pita

baru pada sistem enzim ER (Asmono, 1992).

Kelapa GKN memiliki pola pita 2, sedangkan pola pita

1 dan 3 dijumpai pada kelapa dalam Tenga, Bali dan Palu

(Novarianto, 1987). Pola pewarisan pola pita PER ini

sebelum ini belum pernah dipelajari secara analisis

genetika. Untuk mempelajari pola pewarisan pola pita

isozim tersebut perlu dibuat persilangan buatan yang

Produk Kelapa

Penggunaan utama lemak dan minyak terutama untuk produk makanan, tetapi produk bukan makanan mencakup

sekitar 113 dari total lemak dan minyak yang dipasarkan di

Amerika Serikat. Asam lemak atau gliseridanya paling

banyak digunakan oleh industri untuk menghasilkan macam-

macam produk (Pryde, 1979).

Sampai saat ini hasil utama dari tanaman kelapa

adalah kopra atau minyak. Komposisi bahan organik dari

daging kelapa segar adalah: Air (55%), minyak (34%)

,

abu

(2.2%), serat (3.0%), protein ( 3 . 5 % ) , dan karbohidrat

(7.3%) (Banzon dan Velasco, 1982).

Produk utama kelapa yang dikenal luas secara

internasional adalah: kopra, minyak kelapa, bungkil,

tepung kelapa, dan santan (Persley, 1992). Sebagai

penghasil minyak pangan, kelapa banyak mendapat saingan

d a r i kelapa sawit, kedelai, dan jagung. Namun cukup

banyak jenis produk lainnya yang dapat dihasilkan oleh

kelapa yang tidak dapat disaingi oleh komoditas lain,

misalnya santan kelapa, tepung kelapa, krim kelapa, berbagai jenis oleokimia, air kelapa, berbagai produk dari

sabut dan tempurung kelapa, dan sebagainya. Semuanya

mempunyai prospek pasar yang baik dan permintaan dunia

terhadap produk tersebut selalu meningkat (Menteri

Untuk dapat meningkatkan nilai tambah produk kelapa,

maka produk yang harus dihasilkan oleh industri masa depan

yang utama bukanlah minyak pangan, akan tetapi produk

lainnya seperti tepung kelapa, santan, air kelapa, karbon

aktif, oleokimia, dan sebagainya, sedangkan minyak dibuat

sebagai hasil sampingan saja. Beberapa produk ini

menuntut kualitas memproses dan bahan baku dengan

spesifikasi tertentu. Kultivar kelapa yang dapat

menghasilkan daging buah dengan kandungan minyak yang

tinggi lebih diinginkan, karena memberi aroma pada tepung

kelapa (Grimwood, 1975). Sebaliknya, kandungan minyak

rendah dan protein tinggi diarahkan untuk menu diet

kesehatan, demikian juga untuk santan yang berkualitas

baik. Oleokimia digunakan sebagai bahan baku bermacam-

macam industri makanan, seperti mentega, margarin, susu,

keju, kue-kue, roti, es krim, krim kopi, dan bukan untuk

bahan bukan makanan antara lain sabun, shampo, krim

pembersih, bermacam-macam kosmetik. Semuanya nembutuhkan

tepung kelapa, kopra, dan minyak sebagai bahan dasar

dengan komposisi asam lemak tertentu. Sabun dari asam-

asam lemak minyak kelapa sangat cepat menghasilkan

sejumlah besar busa (Hutchison dan Mores, 1979).

Informasi dasar kandungan minyak, komposisi asam

lemak, dan kandungan protein kelapa sangat pentinq untuk

landasan pengembangan berbagai macam produk industri

Minyak dan Asam Lemak Relapa

Produk utama tanaman kelapa adalah minyak. Rata-rata kandungan minyak hasil ekstraksi dari kopra sekitar 62.5%

d i India (Thampan, 1981). Di Sulawesi Utara hasil

pengamatan menunjukkan bahwa kelapa hibrid PB121 mempunyai

kandungan minyak rata-rata 70.05% dengan berat kopra rata-

rata 127.2 g/butir, sedangkan kelapa dalam Mapanget

mempunyai kandungan minyak lebih rendah yaitu 65.95%

tetapi dengan berat kopra yang lebih tinggi yakni rata- rata 313.3 g /butir (Lay dan Joseph, 1990).

Lipida yang paling banyak terkandung dalam bahan makanan adalah trigliserida atau triasilgkiserol,

Gliserida ini adalah senyawa ester antara gliserol dan

asam lemak.

Asam lemak merupakan asam organik berantai panjang, dengan atom karbon mulai C4 sampai C24. Asam lemak memiliki gugus karboksil tunggal yang terikat pada ujungnya dan ekor hidrokarbon non polar yang panjang. Perbedaan asam lemak yang satu dengan yang lainnya terdapat pada panjang rantai hidrokarbon dan dalam jumlah,

serta letak ikatan rangkapnya. Juralah atom C urnumnya

genap, C16 dan C18 biasanya yang dominan.

Asam lemak jenuh dari C12 sampai C24 bersifat padat,

dan mempunyai konsistensi lilin. Sebaliknya asam lemak

dari pada asam lemak tidak jenuh.

Asam lemak yang berasal dari minyak kelapa dan kelapa sawit mengandung asam lemak jenuh yang sangat tinggi dibandingkan dengan beberapa jenis minyak tumbuh-tumbuhan

lainnya. Asam laurat (C12:O) dan asam miristat (C14:O)

p a d a minyak kelapa, total asam lemak jenuhnya bisa mencapai 91% (Tabel 2) (Banzon dan Velasco, 1982).

Kadar minyak dan komposisi asam lemak dari berbagai populasi kelapa yang tumbuh di Indonesia, perlu ditelusuri keragamannya. Data ini sangat penting untuk pengembangan kelapa ke arah agroindustri.

Protein Xelapa

Walaupun bukan sebagai penghasil protein utama,

daging buah kelapa dapat menjadi sumber protein tambahan bagi masyarakat Indonesia karena digunakan sebagai makanan

hampir setiap hari, di samping sebagai bahan baku industri

makanan. Daging buah kelapa segar mengandung sekitar 4.0

sampai 4.5 persen protein (Thampan, 1981).

Jika dilihat nisbah nitrogen esensial dalam asam

a m i n o terhadap total nitrogen, dalam protein kelapa

kekurangan asam amino lisin, metionin, dan treonin

dibandingkan protein hewani. Sebaliknya protein kelapa

lebih menguntungkan dibandingkan protein kacang tanah

s e b a g a i sumber asam amino isoleusin, leusin, lisin,

[image:145.555.45.477.21.765.2]

Tabel 2. Persentase komposisi asam lemak rninyak kelapa dibandingkan minyak kelapa sawit dan beberapa jenis minyak tumbuh-tumbuhan lainnya.

...

Jenis Kelapa Kelapa Kede- Jagung Kacang Biji

asam lemak sawit lai tanah bunga

matahari

...

1 2 3 4 5 6 7

...

Jenuh

Kaproat (C6: 0) Kaprilat

(C8 : 0) Kaprat

(C10 : 0) Laurat

(C12 : 0)

irist tat

(C14: 0) Palmitat

(C16: 0) Stearat (C18 : 0) Arakhidat

(C20:O)

Tidak Jenuh

Palmitoleat

-

-

-

-

-

-

(9-C16: 1)

Oleat 3.1 14.6 22.3 48.8 5 6 . 0 21.0

(9-C18 : 1)

Linoleat 0.6 1.2 54.5 34.0 26.0 6 4 . 0

(9,12-C18: 2)

Linolenat

-

-

8.3 0.8

-

-

(9,12,15-C18:3)

Arakidonst

-

-

0.9

-

-

-

(5,8,11,14-C20:4)

...

Hasil penelitian komposisi asam amino pada beberapa

populasi daging buah kelapa di Indonesia yang t e l a h

dilakukan menunjukkan bahwa dari 8 asam amino yang

digolongkan esensial terdapat 6 jenis pada daging buah

kelapa, terutama lisin, treonin dan methionin yang sangat

penting (Pandin, 1990)

.

Keragaman kandungan protein pada berbagai populasi

BAHAN

DAN

METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian ini dilakukan di beberapa lokasi sesuai dengan bahan tanaman yang dikumpulkan, tempat

persilangan

,

pembibitan

,

analisis isozim dan analisis

asam lemak serta protein. Bahan tanaman berupa daun

dikumpulkan dari tiga koleksi plasma nutfah yang dikelola

oleh Balai Penelitian Kelapa (Balitka), Manado yaitu di Kebun Percobaan Pakuwon, Sukabumi (Jabar), Kebun Percobaan Mapanget (Sulut), dan Kebun Percobaan Bone-bone (Sulsel)

(lihat Tabel Lampiran 1).

Persilangan kelapa dilakukan di Kebun Percobaan

Mapanget dan Kebun Percobaan Paniki, Balitka, Sulawesi

Utara. Buah hasil persilangan dipanen lalu dibawa ke

Bogor, Benih dideder dan dibibitkan di kebun Percobaan

Darmaga IPB, Bogor.

Analisis isozim dilakukan di Laboratorium Biologi

Tumbuhan, PAU Ilmu Hayat IPB. Analisis kandungan protein

dilaksanakan di Laboratorium AP4 IPB, sedangkan ekstraksi

minyak dan analisis asam lemak dilakukan di Laboratorium

Kimia Terpadu IPB Bogor. Contoh buah diambil dari

koleksi plasma nutfah di K.P. Mapanget dan K.P. Pakuwon. Waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan penelitian

ini kurang lebih 2 tahun. Persilangan kelapa dilakukan

Wetode

Penelitian ini dapat dibagi atas empat kelompok percobaan yaitu Analisis Keragaman Pola Pita Isozim,

Persilangan Kelapa untuk mempelajari Pewarisan Pola Pita

Isozim, Analisis Kandungan Minyak, Asam Lemak dan

Kandungan Protein dari daging buah kelapa, dan Studi

Keterpautan Pola Pita Isozim dengan Karakter Kuantitatif.

Percobaan I. Analisis Kerauaman Pola Pita Isozim

Contoh daun diambil dari 10 pohon secara acak untuk setiap populasi kelapa. Pada populasi yang sama diamati

pula data morfologi tipe kelapa (genjah dan dalam), warna

dan bentuk buah.

Kegiatan untuk analisis isozim mencakup penyiapan

bahan tanaman, pembuatan bufer pengekstrak (Tabel 3 ) ,

bufer gel, dan elektrode (Tabel 4 ) , gel pati, ekstraksi

e n z im, elektroforesis, larutan pewarna (Tabel 5),

pencucian Ifiksasi, dan pengumpulan data, mengikuti

prosedur Ihara, Gadrinab, dan Iyama (19861, Arulsekar dan Parfitt (1986) serta Wendel dan Weeden (1989) dengan

penyesuaian (Novarianto, Sudaryono, dan Hartana, 1992).

Sistem enzim yang dianalisis adalah peroksidase

(PER), esterase (EST)

,

asam f osfatase (Acp)

,

glutamat

oksaloasetat transaminase (GOT), katalase (CAT),

endopetidase (ENP), dan alkohol dehidrogenase (ADH) dengan larutan pewarna seperti pada Tabel 5.

Tabel 3. Bufer pengekstrak

...

Jumlah senyawa kimia Jenis senyawa kimia

...

100 mM Tris-HC1, pH 7.5

7 % Sukrosa (w/v) atau gliserol (v/v)

10 % PVP-40 (w/v)

14 mM Merkaptoethanol (0.1 % v/v)

250 mM Asam askorbat

20 mM Dietilditiokarbamat

20 mM Sodium metabisulfit

200 mM Sodium tetraborat

2 % Triton X - ~ O O

10 mM KC1 atau MgC12

...

Sumber : Wendel dan Weeden (1989).

Tabel 4. Bufer gel dan elektrode

...

Sistem bufer Bufer gel Bufer elektrode

- -

1. Tris sitrat/ 0.019 M Asam borat 0.192 M Asam borat

sodium borat 0.004 M NaOH 0.04 M NaOH

0.047 M Tris pH akhir 8.3

0.007 M Asam sitrat pH akhir 8.3

2.

sodium- ora at

0.291 M Asam borat 0.299 M Asam borat

0.0525 M NaOH 0.085 M NaOH,

pH akhir 8.5 pH akhir 8.0-8.5

Analisis gugus dan kekerabatan antar populasi kelapa menggunakan data keragaman pola pita isozim dan morfologi

yaitu tipe kelapa, warna dan bentuk buah. Analisis gugus

menggunakan metode jarak Euclid, sedangkan penggerombolan

populasi menggunakan rataan kelompok (Dunn dan Everitt,

1982). Untuk hubungan kekerabatannya dengan menggunakan

Tabel 5. Larutan pewarna untuk enzim PER, EST, ACP,

[image:150.547.46.479.18.763.2]

GOT, CAT, ENP, dan ADH

...

No. Jenis bahan kimia Banyaknya

---,----.--

1. Peroksidase (PER)

0.05 M Sodium asetat,pH 5.0 3-amino-9-etil karbasol Aseton

3% H202 CaC12

2. Esterase (EST)

0.1 M Sodium fosfat, pH 7.0 "Fast Blue RR Saltff

0.1 M 1-naftil asetat 0.1 M 2-naftil asetat

(larutkan dalam aseton)

3. Asam Fosf atase (ACP)

0.05 M Sodium asetat, pH 5.0 "Fast Garnet GBC Saltff Magnesium klorida

Na-1-naftil asam fosfat

4. Glutamat Oksaloasetat Transaminase (GOT) Larutan AAT * )

,

pH 7.4

"Fast Blue BB Saltff

*)Cara membuat larutan AAT: Akuades

1-asam ketoglutarat L-Asam aspartat PVP

Na2 EDTA, garam Na2

Na2HP04

5. Katalase (CAT) H

o2

0.01%

~ a u a d e s

Besi (111) klorida

Tabel

...

5 (lanjutan)

No. Jenis bahan kimia Banyaknya

6. Endopeptidase (ENP)

200 mM Tris-200 mM Maleate, pH 3 - 7 100 m1

0.2 N NaOH 4 0 ml

Akuades 6 0 nkf

MgCl 200 mg

1-N-genzoil-~~-ar~inin-naf tilamida-HC~ 100 lag

Aseton 8 xml

"Fast Black K Salta 80 Brig

7. Alkohol ~ehidrogenase (ADH)

50 mM Tris-HC1, pH 8 - 0 200 ml

NAD 40

W

Etanol 0.8 ml

MTT atau NBT 40 %I

[image:151.551.43.478.10.762.2]

PMS 8 mg

...

Percobaan 11. Studi Pola ~ewarisan Pola Pita Isozim

Berdasarkan tiga pola pita isozim PER yang sudah

diketahui pada penelitian sebelumnya (Novarianto, Hartana,

dan Gadrinab, 1988), maka populasi kelapa yang digunakan

s e b a g a i tetua dalam persilangan ada empat yaitu: GKN

(genjah kuning Nias), DTA (dalam Tenga), DBI (dalam Bali),

dan DPU (dalam Palu)

,

serta tiga macaw kelapa hibrid (Fly

yakni KHINA-1 (GKN X DTA), KHINA-2 (GKN X DBI), dan KHINA-

3 (GKN X DPU). Berdasarkan sistem enzim PER, diketahui

bahwa kelapa GKN memiliki pola pita 2, sedangkan kelapa

DTA, DBI, dan DPU masing-masing mempunyai pola pita 1 dan

3. Macam persilangan yang dilakukan adalah sebagai ber-

ikut: a. GKN X (DTA, DBI, DPU) = pola 2

x

pula 1, dan

b.Resiprokalnya = pola 1

x

pola 2, dan

(DTA, DBI, DPU) X GKN pola 3 x pola 2

c .GKN X GKN = pola 2

x

pola 2

d.GKN diserbuk sendiri = pola 2

x

pola 2

e.DTA X DTA, DBI X DBI = pola 1

x

pola 1,

DPU X DPU pola 1

x

pola 3

pola 3

x

pola 1, dan pola 3

x

pola 3

f.DTA, DBI, dan DPU = pola 1

x

pola 1 dan

diserbuk sendiri pola 3

x

pola 3

g.KHINA-1, KHINA-2, dan KHINA-3 diserbuk sendiri untuk

mempelajari segregasi ketiga pola pita tersebut pada

generasi F2. Pola pita ketiga kelapa hibrid ini adalah

PER-1 dan atau PER-3.

Kegiatan persilangan kelapa mencakup, pemilihan pohon

induk, pengumpulan tepung sari tetua jantan dan

memprosesnya di laboratorium, kastrasi tetua betina,

penyilangan buatan, pengamatan buah jadi dan

pemeliharaan perkembangan buah, panen buah masak (sesudah

12 bulan sejak penyerbukan), perkecambahan dan pembibitan.

Daun kelapa dari bibit hasil persilangan p i yang

dianalisis untuk studi pola pewarisan pola pita isozim.

Pola pita isozim bibit hasil persilangan buatan dan

tetuanya diperiksa untuk mengetahui pola pewarisan pofa

pita isozim tersebut. Melalui studi pewarisan pola pita

jumlah lokus yang mengontrol sistem enzim PER. Di samping

itu pola pewarisan pola pita sistem enzim yang lain dapat pula dipelajari dari kitri hasil persilangan buatan ini. Pola pita isozim dianalisis dari setiap tetua dan

turunan hasil persilangan. Selanjutnya pola pita ini dikelompokkan untuk setiap kelasnya dan diuji kesesuaian

nisbah pewarisan menurut nisbah Mendel dengan menggunakan

uji Khi Kuadrat.

Percobaan 111. Analisis Kandunqan Minvak, ~omvosisi

Asam Lemak dan Kanduncran protein K e l a ~ a

Analisis kandungan minyak, komposisi asam lemak, dan

protein dilakukan pada 48 populasi kelapa yang berasal

dari K.P. Mapanget dan K.P. Pakuwon (lihat Tabel Lampiran

3). Contoh buah dari setiap populasi diambil dari 10 pohon

berbeda secara acak dengan masing-masing 2 butir kelapa

umur 11-12 bulan untuk setiap pohon. Campuran daging buah

20 butir kelapa ini.yang digunakan sebagai contoh untuk

dianalisis kandungan minyak, komposisis asam femak, dan

kandungan protein dengan ulangan tiga kali.

Untuk mengetahui perkembangan kandungan mtinyak, komposisi asam lemak, dan protein dianalisis pula buah

kelapa dari umur buah 8 sampai 12 bulan. Buah kelapa

dengan umur buah berbeda ini diambil dari populasi kelapa

DSA dan DBG yang berasal dari Mapanget, dan GRA dan KMINA-

2 yang berasal dari Pakuwon.

Untuk mengekstraksi minyak contoh daging kePapa

Barlina (1988). Kemudian kopra diparut, dikeringkan dan

diekstrak lemaknya menggunakan Soklet. Untuk analisis

asam lemak, minyak kelapa ini dimetilisasi (Slover dan Lanza, 1979) dan diinjeksi k e Kromatografi Gas.

Kromatogram yang diperoleh dari hasil analisis asam- asam lemak kelapa melalui alat kromatografi gas tersebut diidentifikasi dengan cara membandingkan pada kromatogram

dari asam lemak standar (Mc Nair dan Bonelli, 1988).

Kuantitas setiap jenis asam lemak diperoleh dengan menghitung luas kurva pada kromatogram (Slover dan Lanza,

1979), sebagai berikut:

Luas area contoh

---

x

konsentrasi standar Luas area standar

% Asam lemak =

...

Berat contoh (g)

Standar asam lemak yang tersedia adalah: C8:O; C9:O;

C20:O; C20:l; C21:O; C22:O dan C22:l.

Peneraan jumlah protein dilakukan dengan menentukan

jumlah nitrogen (N) yang dikandung oleh daging kelapa.

Dasar perhitungan protein menurut Kjeldahl ini berdasarkan

kandungan 16% unsur N rata-rata dalam protein murni.

.

Untuk protein kelapa yang belum diketahui komposisi unsur- u n s u r penyusunnya secara pasti, maka faktor perkalian

100/16 atau 6.25 inilah yang dipakai (Fardiaz, Apriyanto

,

Yasni, Budiyanto, dan Puspitasari 1986; Sudarmadji,

Perhitungan kandungan protein melalui rumus:

ml HC1 (contoh

-

blanko)

x

N.HC1

x

14.007

x

100

% N =

...

mg contoh

% protein = % N x 6 . 2 5

Data rata-rata peubah kandungan minyak, komposisi asam lemak dan kandungan protein dianalisis korelasinya,

Komponen Utama, dan dibuat pengelompokan dengan

menggunakan program JMP (SAS Institute Inc., 1989).

Percobaan IV. Ketemautan Pola Pita Isozim denuan

Karakter Kuantitatif

Bibit kelapa F2 hasil penyerbukan sendiri kelapa

hibrid KHINA (F1XF1) digunakan untuk mempelajari

kemungkinan keterpautan pola pita isozim dengan karakter

yang dipelajari pada bibit kelapa. Karakter kuantitatif

penting yang diamati adalah waktu kecambah (hari) sejak pendederan, tinggi bibit (cm), jumlah daun dan lingkar batang (cm) pada umur enam bulan. Pola pita isozim setiap

bibit dari total 76 kitri dianalisis melalui daun.

Keterpautan pola pita isozim dengan karakter kuantitatif bibit kelapa dianalisis menggunakan Uji Sidik Ragam Satu-Arah Multivariat (MANOVA) (Johnson dan Wichern,

1988). Kemungkinan keterpautan pola pita isozim dengan

HASIL

DAN

PEMBAHASAN

Studi perbedaan aksi gen dan atau ekspresi gen selama

perkembangan dapat dipakai sebagai dasar untuk memahami

perkembangan. Studi karakteristik enzim suatu sistem

spesifik merupakan dasar perubahan selama diferensiasi

(Scandalios, 1974). Untuk mengetahui organ kelapa yang

mana yang paling baik sebagai bahan analisis pola pita

isozim, maka dilakukan analisis pola pita isozila akar,

endosperm, tombong, embrio, daun dari kecambah, bibit dan

tanaman dewasa, sedangkan isozimnya adalah EST, PER dan

GOT.

Hasil analisis isozim pada berbagai organ dan tinqkat

perkembangan daun kelapa disajikan pada Tabef 6.

Dari organ kelapa yang dianalisis, pola pita ketiga isozim

dari. embrio yang paling dekat polanya terhadap pola pita

ketiga isozim dari daun, kecuali pita isozim PER-d tidak

aktif dibandingkan daun. Sedangkan pada akar isozim EST,

PER dan GOT berbeda masing-masing satu pita tidak aktif

dibandingkan pada contoh daun. Pada organ tombong pola

pita ketiga enzim paling berbeda dibandingkan pola pita pada organ lainnya, khususnya pada isozim EST dan GOT.

Enzim dari organ endosperma hampir semua tidak aktif untuk

ketiga isozim, kecuali pita isozim EST-a dan GOT-a inasing-

masing hanya muncul satu pita saja.

Pada tanaman kelapa yang sama, antar organ yang

Tabel 6. Perkembangan dan diferensiasi isozim EST,

PER, dan GOT pada berbagai organ tanaman

kelapa

- - - - - - - - - - - - - - -

Enzim Embrio Endos- Tom- Akar Daun

Perm bong

...

Kecambah Bibit Induk

Keterangan:

++

sangat aktif

+

aktif tapi lemah

0 tidak aktif

Tetapi untuk daun pada berbagai tingkat perkembangan, pola

pita isozim EST, PER dan GOT tidak berbeda. Daun kelapa

paling banyak memperlihatkan pita isozim EST, PER dan GOT

yang aktif. Oleh sebab itu daun kelapa dipakai untuk

menganalisis keragaman pola pita isozim dan pola pewaris-

[image:157.555.43.495.72.763.2]

Analisis Keragaman Pola Pita Isozim Kelapa

Dari tujuh macam sistem isoenzim yang telah

dianalisis pada berbagai populasi tanaman kelapa yaitu

peroksidase (PER), glutamat oksaloasetat transaminase

(GOT), esterase (EST), katalase (CAT), endopeptidase

(ENP)

,

asam fosfatase (ACP)

,

dan alkohol dehidrogenase

(ADH) hanya tiga isozim pertama yang memperlihatkan

keragaman pola pitanya, sedangkan empat sistem enzim

lainnya tidak menunjukkan keragaman pola pita yang cukup

jelas. Kemungkinan besar keempat sistem enzim ini

mempunyai pola pita yang sama pada berbagai populasi

kelapa. Kemungkinan lain ini dapat terjadi kareha analisis

elektroforesis berdasarkan perbedaan-perbedaan muatan

berlaku pada protein terlarut saja. Sedangkan pada

umumnya hanya sekitar 30 persen protein terlarut pada sel

tanaman, dan hanya sekitar 25 persen dari protein tersebut

yang memiliki perbedaan-perbedaan deret DNA untuk gen-gen

struktural yang mengontrol produksi protein atau enzim ini

(Weir, 1990)

.

Perbedaan-perbedaan deret DNA yang dideteksi melalui

keragaman ale1 ditentukan susunan asam aminonya.

Sedangkan subsitusi nukleotida urutan ketiga pada kodon

penentu asam amino tidak selalu menghasilkan perubahan

asam amino. Nungkin juga asam amino yang diganti oleh

asam amino lain, yang mempunyai muatan positip keduanya,

terdapat keragaman dalam DNA, tetapi bisa saja yang dikode

adalah asam amino dengan muatan netral, sehingga tidak akan menyebabkan perubahan mobilitas elektroforesis dari protein (Bernatzky dan Tanksley, 1986).

Teknik elektroforesis dapat digunakan untuk

mempelajari keragaman pada tingkat produk gen. Keragaman melalui pola pita isozim akan lebih baik dibandingkan

fenotipe vegetatif dan generatif saja. Teknik ini juga

lebih mudah dan murah untuk pengumpulan data beberapa

lokus pada populasi yang besar.

Enzim esterase (EST) berperan sebagai enzim

hidrolisis pada beberapa substrat, seperti ester asam lemak, sedangkan glutamat oksaloasetat transaminase (GOT)

berperan dalam reaksi-reaksi transaminasi untuk

mengeliminasi nitrogen dari asam-asam amino d a n

pembentukan asam keto untuk siklus Krebs (Tanksley dan

Orton, 1983). peroksidase (PER) memegang peranan utama

d a l a m sintesis polimer lignin, juga berperan sebagai

mengoksidasi hormon IAA, dengan donor If2 diperoleh dari

H202 untuk reaksi oksidasinya (Brewbaker, Nagai, dan Liu,

1985). Enzim-enzim ini sangat berperan dalam tanaman,

menyebar luas dalam berbagai spesies dan jaringan,

sehingga paling banyak digunakan dalam studi

elekstroforesis.

Pada sistem enzim PER dari 6 pita yang muncul dapat

dikelompokkan menjadi 6 pola pita berbeda (Gambar 2). Pada

sistem enzim GOT dijumpai juga 6 pita (Gawbar 3 ) ,

sedangkan pada sistem enzim EST muncul 4 pita (Gambar 4 ) -

[image:160.547.56.532.10.761.2]

Gambar 2. Xeragsman pola pita isozim peroksidase

I

oarbsr 3.

lCezagaman

pola

pita

i s o r b

glutamat

oksaxoasetat trancraminase

,

O u r b a r 4. Keragamn pola p i t a isorrim estuascr

Kedua sistem enzim i n i hanya dapat digolongkan

rasimg-

masing a t a s 2 pola p i t a berbeda

.

Dari 6 macam pola p i t a sistem enzim PER tevnyab

populasi kelapa yang berasal d a r i koleksi plasma nut99h di

Kebun

Percobaan Mapanget (Sulut) hanya m e m i l i l c i 4

macam

pola p i t a y a i t u pola p i t a 1, 2 , 3, Ban 5 ,

Renudian

Kebun Percobaan Bone-bone (Sulsel)

hanya

Wliki 5

ncau

pola p i t a y a i t u pola p i t a 1, 3, 4, 5, dan 6, sedmgkan

pada populasi k e l a p di Kebun Percobaan Pakuwm dijurpai

enam macam pola p i t a (Tabel 10, 11, dan 12). Perbedaan keragaman d i t i g a kebun percobaan i n i karena pola p i t a 4

Kalbar yang ditanam di K.P. Bone-bone dan kelapa dalaw Riau asal Riau yang ditanam di K.P. Pakuwon, dan pola pita

6 hanya dimiliki oleh kelapa dalam Kalbar II/2 asal Kalbar

dan Sumbar I1 asal Sumbar yang ditanam- di K.P. Bone-bone

serta kelapa dalam Riau yang ditanam di K.P. Pakuwon.

Pola pita 4 dari sistem enzim PER ini pernah dijumpai pada

kelapa hibrid PB121 dari K.P. Pakuwon (Novarianto, &

ah.,

1988). Sistem enzim GOT dan EST (yang masing-masing

menunjukkan 2 macam pola pita) pada umumnya terdapat pada

sebagian besar populasi kelapa di ketiga kebun koleksi

tersebut.

Pewarisan Pola Pita Isozim Kelapa

Studi pewarisan pola pita isozim bertujuan untuk mengetahui pola pewarisan alel-ale1 pola pita isoziw tersebut. Melalui persilangan buatan antar pola pita yang sama dan yang berbeda, diharapkan akan dapat menjelaskan segregasi dan perpad