FINGERPRINTING KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq.)
BERDASARKAN MARKA SIMPLE SEQUENCE REPEATS
(SSR) DAN RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHISM
DNA (RAPD)
T E S I S
Oleh
ARNEN PASARIBU
137001003/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
FINGERPRINTING KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq.)
BERDASARKAN MARKA SIMPLE SEQUENCE REPEATS
(SSR) DAN RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHISM
DNA (RAPD)
T E S I S
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister
dalam Program Magister Agroekoteknologi pada Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Oleh
ARNEN PASARIBU
137001003/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Penelitian : FINGERPRINTING KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq.) BERDASARKAN MARKA SIMPLE SEQUENCE REPEATS (SSR) DAN RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHISM DNA (RAPD)
Nama Mahasiswa : Arnen Pasaribu
NIM : 137001003
Program Studi : Agroekoteknologi
Menyetujui, Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, M.Si. Prof. Dr.Drs. Dwi Suryanto, M.Sc
Ketua Anggota
.
Ketua Program Studi Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP Dr. Ir. Hasanuddin, MS
Telah diuji pada
Tanggal : 15 Agustus 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, M.Si
Anggota : Prof. Dr.Drs. Dwi Suryanto, M.Sc.
Dr. Diana Sofia, SP, MP.
Ir. Revandy I.M. Damanik, M.Sc. Ph.D
PERNYATAAN
Judul Tesis
FINGERPRINTING KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq.) BERDASARKAN MARKA SIMPLE SEQUENCE REPEATS (SSR) DAN RANDOM AMPLIFIED
POLYMORPHISMDNA (RAPD)
Dengan ini Penulis menyatakan bahwa Tesis ini disusun sebagai
syarat untuk memperoleh gelar Magister Agroekoteknologi pada
Program Studi Magister Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara adalah benar merupakan karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada
bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan
Tesis ini, telah Penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai
dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah.
Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau
sebagian Tesis ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya
plagiat dalam bagian-bagian tertentum Penulis bersedia menerima
sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan
sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, Oktober 2016
Penulis,
ABSTRAK
Arnen Pasaribu, Fingerprinting kelapa sawit (Elaeis guinensis Jacq.) Berdasarkan
Marka Simple Sequence Repeats (SSR) dan Random Amplified Polymorphism
DNA (RAPD). Dibimbing oleh Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, M.Si. dan Prof. Dr. Drs. Dwi Suryanto, M.Sc.
Kelapa sawit (E. guineensis) merupakan tanaman yang memiliki nilai
ekonomi tinggi, pengamatan tingkat molekuler perlu dilakukan untuk memberikan informasi awal pada program persilangan tanaman. Tujuan penelitian adalah untuk menganalisis keragaman genetik kelapa sawit dan primer yang dapat dijadikan sebagai marker hasil fingerprinting kelapa sawit (E. guineensis) Varietas DxP Unggul Socfindo. Analisis menggunakan marka RAPD dan SSR. Jumlah sampel yang digunakan sebanyak 30, analisis data dilakukan dengan menggunakan softwere Microsoft Excel 2007, Gen Alex 3.0 dan DARwin 6.0.
Kesimpulan penelitian menunjukkan hasil bahwa rataan nilai PIC marka RAPD
sebesar 0.349 dan marka SSR sebesar 0.338, marker fingerprinting teridentifikasi pada FR-304 (120 bp) dan OPC-12 (291 bp), pita spesifik teridentifikasi pada OPI-20 (3053 bp) dan FR-3693 (496 bp.
ABSTRACT
Arnen Pasaribu, Fingerprinting of oil palm (Elaeis guinensis Jacq.) based on
Simple Sequence Repeats (SSR) and Random Amplified Polymorphism DNA
(RAPD) markers. Supervised by Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, M.Si. and Prof. Dr. Drs. Dwi Suryanto, M.Sc.
Oil palm has a high economic value, evaluation in moleculer level is needed to give first information in plant breeding program. The objective of this research to identification about genetic variance, fingerprinting marker and specific bands. Molecuer variance was used RAPD and SSR marker. The number of samples waere used 30, Microsoft Excel 2007, Gen Alex 3.0 and DARwin 6.0 were used. to analysis of the data The conclusions of this research showed that means of PIC were 0.349 for RAPD marker and 0.338 for SSR marker, fingerprinting markers were identification on FR-304 (120 bp) and OPC-12 (291 bp), specific bands were identification on OPI-20 (3053 bp) and FR-3693 (496 bp).
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Padangsidimpuan pada tanggal 16 Januari 1989 dari
Ayah Agussalim Pasaribu dan Ibu Nurlel. Penulis merupakan putra pertama dari
dua bersaudara.
Tahun 2008 masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian tertulis
Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru. Penulis memilih Program Studi Pemuliaan
Tanaman, Departemen Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara. Tahun 2012 penulis menyelesaikan pendidikan Strata-1 pada
Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
dan Pada Tahun 2013 Penulis melanjutkan pendidikan Strata-II pada program
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa
karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis
ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini, Penulis banyak
memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH. M.Hum., selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Ir. Hasanuddin, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Ir Abdul Rauf, M.P. selaku Ketua Program Studi Magister
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si., selaku Ketua Komisi Pembimbing
yang telah membimbing, mengarahkan penulis dan memberikan bantuan
materil dalam menyelesaikan penulisan tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. Dwi Suryanto, M,Si.
6. Dr. Diana Sofia, SP, MP. Ir. Revandy I.M. Damanik, M.Sc. Ph.D., dan Dr.
Saleha Hanum, S.Si., M.Si. selaku Komisi Penguji atas saran dan kritik yang
diberikan.
yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan tesis ini.
7. Kedua orang tua Penulis yaitu Bapak Agus Salim Pasaribu dan Ibu Nurlela
8. Ibu Muksana Pasaribu, MA. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Tapanuli Selatan yang telah memberikan kemudahan dan bantuan materil
bagi Penulis.
9. Bapak Mukhlis, SP., M.MA, selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Muhammadiyah Tapanuli Selatan yang telah memberikan kemudahan,
dukungan dan kepercayaan bagi Penulis.
10.Ibu Qorry Hilmiyah Harahap, SP.,MP. selaku Ketua Program Studi Fakultas
Pertanian Universitas Muhammadiyah Tapanuli Selatan yang telah
memberikan kemudahan dan support kepada Penulis.
11.Abangda Amir Mahmud yang telah memberikan dukungan, kepercayaan dan
motivasi kepada Penulis.
12. Adik Penulis dr. Uswatun Hasanah Pasaribu yang telah memberikan
dukungan, semangat dan bantuan materil bagi Penulis.
13.Sahabat Saya Rio Ansara, SP. yang telah mendukung, mensupport dan
memberikan bantuan materil bagi Penulis.
14.Dinas Peternakan Provinsi Sumatera Utara, yang telah memberikan bantuan
sehingga penulis dapata menyelesaikan Tesis ini.
15.Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara yang
telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tesis ini.
16.PT Socfindo yang telah memberikan bantuan benih dan dukungan bagi
17.Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar dan
pegawai di Program Studi Magister Agroekoteknologi yang telah membantu
Penulis dalam menyelesaikan penelitian ini.
18. Semua teman-teman yang membantu yang tidak dapat disebutkan namanya
satu per satu yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
proposal tesis ini.
Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh
dari sempurna. Namun, harapan penulis semoga tesis ini bermanfaat kepada
seluruh pembaca. Semoga kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberkati kita semua.
Amin.
Medan, Juli 2016 Penulis
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Pemakaian Marka SSR dalam Penelitian Keragaman Genetik ... 23
2. Profil Hasil Elektroforesis Marka SSR pada amplifikasi 30 DNA
Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Profil uji kualitas DNA kelapa sawit dengan menggunakan agarose ... 38
2. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP
Unggul Socfindo dengan menggunakan Primer FR 0465 ... 42
3. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer FR 304 ... 43
4. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer FR 391 ... 43
5. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer FR 0350 ... 44
6. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer FR 3693 ... 44
7. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer OPC-12 ... 46
8. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer OPH-12 ... 47
9. Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer OPC-07 ... 47
10.Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer OPI-20 ... 48
11.Elektroforegram amplifikasi 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul
Socfindo dengan menggunakan Primer OPD-16 ... 48
12.Dendogram 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo yang
dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching berdasarkan marka SSR ... 53
13.Dendogram 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo yang
dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching berdasarkan marka RAPD ... 55
Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo yang dianalisis berdasarkan yang dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching dengan
menggunakan marka SSR ... 58
15.Profil Radial Neighbour-Joining Tree (NJtree) dari 30 DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo yang dianalisis berdasarkan yang dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching
dengan Menggunakan Marka RAPD ... 59
16.Analisis faktorial Principal Coordinates Analysis (PCoA) aksis 1 (horizontal) dan aksis 2 (vertikal) yang dianalisis berdasarkan
matrix dissimilarity simple matching dengan menggunakan Marka SSR ... 61
17.Analisis faktorial Principal Coordinates Analysis (PCoA) aksis 1 (horizontal) dan aksis 2 (vertikal) yang dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching dengan Menggunakan Sembilan
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Sinopsis 5 Lokus Marka SSR ... 84
2. Sinopsis 5 Primer RAPD ... 85
3. Jadwal Kegiatan Penelitian ... 86
4. Pembuatan Larutan Stok ... 87
5. Pembuatan Larutan Buffer ... 88
6. Deskripsi DxP Unggul Socfindo (L) ... 89
7. Uji Kuantitas Hasil Ekstraksi DNA DxP Unggul Socfindo ... 90
8. Jumlah Alel Lima Marka SSR pada DxP Unggul Socfindo berdasarkan Software Gen Alex Versi 6.5 ... 91
9. Keragaman Alel Lima Marka SSR pada DxP Unggul Socfindo berdasarkan Sotware Power Marker Versi 3.25 ... 92
10. Keragaman Alel Lima Marka SSR pada DxP Unggul Socfindo berdasarkan Sotware Gen Alex Versi 6.5 ... 93
11. Jarak genetik kelapa sawit DxP Unggul Socfindo berdasarkan marka RAPD ... 94
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
DAFTAR ISI ... ix
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 5
Tujuan Penelitian ... 6
Manfaat Penelitian ... 6
TINJAUAN PUSTAKA ... 7
Kelapa Sawit ... 7
Fingerprinting ... 10
Polymerase Chain Reaction (PCR) ... 12
Simple Sequence Repeat (SSR) ... 15
Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD) ... 19
Pemanfaatan Primer SSR pada Kelapa Sawit ... 20
Pemanfaatan Primer RAPD pada Kelapa Sawit... 26
BAHAN DAN METODE ... 30
Waktu dan Tempat Penelitian ... 30
Bahan dan Alat Penelitian ... 31
Isolasi DNA ... 34
Uji Kualitas DNA ... 32
Uji Kuantitas DNA ... 33
Amplifikasi PCR- Marka Simple Sequences Repeats (SSR) ... 33
Amplifikasi PCR-Marka Random Amplfied Polymorphic DNA (RAPD) ... 34
Analisis Data ... 35
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
Hasil ... 37
Uji Kualitas DNA Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 37
Uji Kuantitas Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 39
Penapisan Marka SSR dan RAPD ... 40
Visualisasi Hasil Elektroforesis PCR Primer SSR ... 42
Varietas DxP Unggul Socfindo ... 50
Profil Kuantitatif Hasil Elektroforesis Marka RAPD pada Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 51
Analisis Kluster Marka SSR Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 52
Analisis Kluster Marka RAPD Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo .... 54
Profil Radial Neighbour-Joining Tree (NJtree) Marka SSR Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 57
Profil Radial Neighbour-Joining Tree (NJtree) Marka RAPD Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 58
Analisis faktorial Principal Coordinates Analysis (PCoA) Marka SSR Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 60
Analisis faktorial Principal Coordinates Analysis (PCoA) Marka RAPD Kelapa Sawit Varietas DxP Unggul Socfindo ... 61
Pembahasan ... 63
Identifikasi keragaman genetik kelapa sawit (E. guineensis) Varietas DxP Unggul Socfindo berdasarkan marka RAPD dan SSR ... 63
Identifikasi primer yang dapat dijadikan sebagai marker hasil fingerprinting kelapa sawit (E. guineensis) Varietas DxP Unggul Socfindo berdasarkan marka RAPD dan SSR ... 71
Identifikasi pita spesifik pada kelapa sawit (E. guineensis) Varietas DxP Unggul Socfindo berdasarkan marka RAPD dan SSR ... 73
KESIMPULAN DAN SARAN ... 74
Kesimpulan ... 74
Saran ... 74
