Keanekaragaman Genetik Padi (Oryza sativa L.) Lokal Sumatera Utara dengan Menggunakan Penanda Simple Sequence Repeat (SSR)

(1)

KEANEKARAGAMAN GENETIK PADI (Oryza sativa L.) LOKAL SUMATERA UTARA DENGAN MENGGUNAKAN PENANDA SIMPLE

SEQUENCE REPEAT (SSR)

SKRIPSI

OLEH

RIRI INDRIYANI 120805020

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

OLEH

RIRI INDRIYANI 120805020

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Keanekaragaman Genetik Padi (Oryza sativa L.) Lokal Sumatera Utara dengan Menggunakan Penanda Simple Sequence Repeat (SSR)

Kategori : Skripsi

Nama : Riri Indriyani

Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Nomor Induk Mahasiswa : 120805020

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di: Medan, Januari 2017

Komisi Pembimbing,

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Dr. Elimasni, M. Si. Dr. Saleha Hannum, M. Si NIP. 196505241991032001 NIP. 197108312000122001

Disetuji Oleh

Departemen Biologi FMIPA USU Ketua

(4)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2017

(5)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kasih

dan anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

Keanekaragaman Genetik Padi (Oryza Sativa L.) Toleran Suhu Rendah dengan Menggunakan Penanda Simple Sequence Repeat (SSR). Solawat dan salam saya ucapkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, sahabat dan keluarga

beliau.

Selama melakukan peneltian, saat berada di lapangan maupun di

laboratorium, banyak sekali dukungan yang penulis dapatkan dari berbagai pihak.

Penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada:

a. Bapak Sohibun dan Juminah yang telah memberikan dukungan moril dan

nasihat-nasihat untuk penulis dari awal penelitian hingga akhir penelitian.

b. Ibu Dr. Saleha Hannum M. Si sebagai dosen pembimbing I atas dorongan,

diskusi, bantuan dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis dari awal

hingga akhir.

c. Ibu Dr. Elimasni, M. Si sebagai dosen pembimbing II atas perhatian, diskusi dan

nasihat-nasihat, di tengah kesibukkan akitivitas beliau.

d. Ibu Dr. Isnaini Nurwahyuni, M. Si sebagai dosen penguji I yang telah

memberikan masukan dan saran yang membangun sehingga semakin

menyempurnakan penulisan ini.

e. Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed sebagai dosen penguji II atas

berbagai saran yang telah diberikan kepada penulis sehingga memudahkan

penulis dalam menyelesaikan penelitian ini.

f. Bapak Ir. Amrizal Yusuf dari BPTP Sumuatera Utara atas segala perhatian,

konsultasi dan nasihat yang telah diberikan kepada penulis dalam mencari

berbagai informasi padi Sumatera Utara dan pemberian benih yang sangat

membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian.

g. Bapak Dr. Aris Hairmansis dari BB Padi Sukamandi Jawa Barat atas ketersedian

beliau dalam berdiskusi dengan penulis dan kemurahan hati beliau yang telah

(6)

h. Ibu Yullianida, Sp, M.Si dari BBPadi Sukamandi Jawa Barat atas keluangan

waktu yang telah diberikan beliau di tengah-tengah kesibukan untuk

mengirimkan benih padi kepada penulis.

Terimakasih atas segala doa, harapan dan dukungan yang telah diberikan

kepada penulis. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini

masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran

yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini.

Medan, Januari 2017

(7)

ABSTRAK

Analisis keanekeragaman genetik padi lokal Sumatera Utara dapat dilakukan dengan menggunakan penanda molekular, salah satunya adalah Simple Sequence Repeat (SSR). Dalam penelitian ini digunakan 4 primer SSR yaitu primer RM 20, RM 580, RM 413 dan RM 131 untuk menganalisis keanekaragaman genetik dari 11 koleksi padi lokal Sumatera Utara dan 1 koleksi padi hibrida. Alel-alel yang diamplifikasi melalui Polymerase Chain Reaction (PCR) dielektroforesis dengan gel agarose. Total terdapat 82 pita DNA yang dideteksi dengan ukuran 200bp-1769bp di seluruh primer yang diuji. Pita polimorfik tertinggi terdapat pada primer RM 20 sebanyak 19 pita DNA dan pita polimorfik terendah pada primer RM 131 yaitu sebanyak 9 pita DNA. Persentase pita polimorfik yang paling tinggi diperoleh pada primer RM 413 sebesar 84,61%. Data dikelompokkan dengan menggunakan metode Unweight Pair Group Method with Arithme Average (UPGMA) untuk menyajikan data dalam bentuk dendogram. Hasilnya menunjukkan terdapat 5 kelompok yang mengelompok secara acak dan berdasarkan sebaran wilayahnya, dengan nilai koefisien kemiripan yang diperoleh sebesar 0,58-1,00 (58%-100%).

(8)

GENETIC DIVERSITY OF LOCAL RICE (Oryza sativa L.) NORTH SUMATERA WITH USE MARKER SIMPLE SEQUENCE REPEAT (SSR)

ABSTRACT

Analysis genetic diversity of local rice Sumatera Utara can be done using molecular markers, one of which is the Simple Sequence Repeat (SSR). The four primer SSR is primer RM 20, RM 580, RM 413 and RM 131 used to this research for analysis genetic diversity of 11 colection from local rice of Sumatera Utara and 1 colection rice hybrid. Amplificafed alel with Polymerase Chain Reaction (PCR) had electroforesis in gel agarose. The final totals get 82 band taht determinated by 200bp-1769bp in all primer. The higher polymorphic band in primer RM 20 as many as 19 band DNA and the lowest polymorphic band in primer RM 131 as many as 9 band DNA. The highest percentage of polymorphic band exist in primer RM 413 as many as 84.61%. The data is grouped by using Unweight Pair Group Method with Arithme Average (UPGMA) to present the data in the form dendogram. The result shows that there are five groups with the similarity coefficient values is 0.58 to 1.00 (58% -100%).

(9)

DAFTAR ISI

1.5. Manfaat Penelitian 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Botani Padi (Oryza sativa L.) 4

2.2. Kanekaragaman Genetik Padi (Oryza sativa L.) 4 2.3. Plasma Nutfah Padi (Oryza sativa L.) Lokal 6

2.4. Marka Molekular 6

3.1. Persiapan Bahan Tanaman 8

3.2. Isolasi DNA 9

3.3 Uji Kualitatif dan Kuantitaif DNA Genom Padi 10

3.3.1 Elektroforesis 10

3.3.2 Nanofotomoter 10

3.4. Amplifikasi DNA 11

3.5. Elektroforesis Hasil Amplifikasi DNA 12

3.6. Analisis Data 12

3.4.1. Scoring Pita Polimorfik 12

3.4.2. Analisis Keragaman Genetik 12

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

(10)

dengan Mengguakan Marka SSR

4.4 Analisis Keanekaragaman Genetik Padi Lokal Sumatera 18 Utara

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 22

5.2 Saran 22

DAFTAR PUSTAKA 23

(11)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

Tabel 3.1 Sampel padi lokal yang digunakan dalam analisis 8 keanekaragaman genetik

Tabel 3.2 Reaksi amplifikasi DNA genom padi 11 Tabel 3.3 Sekuens primer mikrosatelit dan hasil optimasi suhu 11

Penempelan

(12)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

4.1 Hasil visualisasi isolasi DNA genom padi 13 4.3 Hasil elektoroforesis amplifikasi DNA genom padi lokal 16 dengan primer SSR

4.5 Dendogram hasil pengelompokkan dua belas koleksi padi 20 berdasarkan hasil amplifikasi DNA dengan menggunakan

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

Lampiran 1. Data mentah scoring pita polimorfik 27 Lampiran 2. Matriks kemiripan genetik hasil amplifikasi DNA 28

menggunakan 4 penanda SSR

Lampiran 4. Gambar benih padi lokal Sumatera Utara dan Hibrida 30