ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.) DI SUMATERA UTARA TESIS

(1)

ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.)

DI SUMATERA UTARA

TESIS

Oleh :

DAME HANNA YUSNITA L. TOBING

NIM : 127001001

PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISIS RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

POPULASI MANGGIS (Garcinia mangostana L.)

DI SUMATERA UTARA

TESIS

Oleh :

DAME HANNA YUSNITA L. TOBING

NIM : 127001001

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Pertanian Dalam Program Studi Agroekoteknologi

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

Telah diuji pada

Tanggal : 29 Desember 2014

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si

Anggota : Mohammad Basyuni, S. Hut, M.Si, Ph.D

Luthfi A.M.Siregar, SP, M.Agr.Sc, Ph.D

Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP, MP

(4)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Analisis RAPD (Random Amplified Polymorphic

DNA) Populasi Manggis (Garcinia mangostana L.) Di Sumatera Utara

Mahasiswa : Dame Hanna Yusnita L. Tobing N I M : 127001001

Program Studi : Agroekoteknologi

Menyetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si

Ketua Anggota

Mohammad Basyuni, S. Hut, M.Si, Ph.D

Ketua Program Studi Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP

Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS

(5)

ABSTRAK

DAME HANNA YUSNITA L. TOBING. Analisis RAPD (Random

Amplified Polymorphic DNA) Populasi Manggis (Garcinia mangostana. L) Di

Sumatera Utara. Dibimbing oleh LOLLIE AGUSTINA P. PUTRI sebagai ketua komisi pembimbing dan MOHAMMAD BASYUNI sebagai anggota komisi pembimbing.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman genetik populasi manggis alam di daerah Sumatera Utara berdasarkan marka RAPD

(Random Amplified Polymorphic DNA). Tiga puluh aksesi manggis Sumatera

Utara dianalisis keragaman genetiknya dengan menggunakan 10 marka RAPD. Aksesi tersebut meliputi TS1, TS2, TS3, TS5, TS5, Sim1, Sim2, Sim3, DS1, DS2, DS3, DS4, DS5, Srg1, Srg2, Srg3, Srg4, Srg5, Lkt1, Lkt2, Lkt3, Lkt4, Lkt5, Lkt6, Lkt7, Lkt8, Lkt9, Lkt10, Lkt11, Lkt12. Perhitungan dan analisis data dilakukan dengan bantuan program DARwin 5.05. Dari hasil penelitian diperoleh sebanyak 70 pita polimorfis dengan 10 primer RAPD. Koefisien dissimilarity Dice berkisar 0.06 – 0.48. Berdasarkan hasil analisis kluster, 30 aksesi manggis terbagi menjadi 3 group utama. Nilai PCoA (faktorial analisis) keragaman molekuler yang dapat dinyatakan oleh aksis 1 dan 2 pada 10 primer RAPD dengan 30 aksesi sampel sebesar 38.11%. Aksesi Lkt1 dan Lkt6 yang berasal dari Langkat diduga memiliki materi spesifik karena mengelompok sendiri saja dibandingkan aksesi yang berasal dari Langkat lainnya.

Kata Kunci : Keragaman genetik, manggis, primer, RAPD (Random Amplified

(6)

ABSTRACT

DAME HANNA YUSNITA L. TOBING. Genetic diversity analysis based on RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers of mangosteens

(Garcinia mangostana L.) in North Sumatra. Supervised by LOLLIE AGUSTINA

P. PUTRI and MOHAMMAD BASYUNI.

The objective of this research was to analyze genetic diversity based on RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) marker of mangosteen (Garcinia mangostana L.) in North Sumatra Region. Thirty accessions of mangosteens from North Sumatra Region were screened for RAPD marker. Thirty accessions were TS1, TS2, TS3, TS5, TS5, Sim1, Sim2, Sim3, DS1, DS2, DS3, DS4, DS5, Srg1, Srg2, Srg3, Srg4, Srg5, Lkt1, Lkt2, Lkt3, Lkt4, Lkt5, Lkt6, Lkt7, Lkt8, Lkt9, Lkt10, Lkt11, Lkt12. The genetic data was analyzed by DARwin 5.05 software. Ten random RAPD primers were chosen to differentiate the accessions, led a total of 70 polymorphic bands. Dice’s coefficient of dissimilarity ranged 0.06 – 0.48. The cluster analysis depicted that thirty accessions formed three main cluster. A principal coordinate analysis resulted 38.11% of the molecular variation. Average of PIC value was 0.447, suggested that 10 RAPD primers used may be suitable for mangosteen. Two accessions, namely Lkt1 and Lkt6 from Langkat District has been shown to have a specific material to cluster themselves and was distinguishable from other accessions originated from Langkat.

Key words : genetic diversity, mangosteen, primer, RAPD (Random Amplified

(7)

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini.

Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini penulis banyak mendapat bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang tulus kepada :

- Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K), selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

- Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE, selaku Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

- Bapak Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS, selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

- Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP, selaku Ketua Program Studi Magister Agroekoteknologi beserta segenap dosen dan staff tata usaha

- Ibu Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing.

- Bapak Luthfi A.M.Siregar, SP, M.Agr.Sc,Ph.D, Dr. Ibu Diana Sofia Hanafiah, SP, MP, Bapak Ir. Revandy I.M. Damanik, M.Si, M.Sc, Ph.D selaku komisi penguji.

- Dr. Tetty Aman Nasution beserta staff Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.

- Rektor Universitas Quality, (Alm). Hasfin Hardi, SE, M.Si, periode 2009-2013 dan Rektor Universitas Quality periode 2014 - 2018, Drs. A.P. Tambunan, M.Si

- Chornelys Antonius, SE, suami tercinta, dan kedua putri tersayang Cynthia Aretha Pratiwi dan Olivia Marvella Artha serta seluruh keluarga besar Tobing, ibu Sitionim Damanik dan Bapak Christianto.

- Keluarga petani dan pemilik manggis yang ada di Sumatera Utara yang menjadi sampel penelitian penulis.

- Rekan-rekan sejawat mahasiswa Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

- Semua pihak yang tidak disebutkan namanya namun memberikan dukungan selama penulis melakukan penelitian tesis ini.

Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna. Namun harapan penulis semoga tesis ini bermanfaat bagi seluruh pembaca. Kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberkati kita semua.

Medan, Desember 2014

(8)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

segala berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

tesis yang berjudul Analisis RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

Populasi Manggis (Garcinia mangostana L.) Di Sumatera Utara yang merupakan

salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar magister pada Sekolah Pasca

Sarjana Program Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera

Utara

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar –

besarnya kepada komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan,

dukungan moril dan materil untuk menyelesaikan tesis ini yaitu kepada Ibu Dr. Ir.

Lollie Agustina P. Putri, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak

Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing.

Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh

dari sempurna. Namun harapan penulis semoga tesis ini bermanfaat bagi seluruh

pembaca.

Medan, Desember 2014

(9)

RIWAYAT HIDUP

Dame Hanna Yusnita L. Tobing, dilahirkan pada tanggal 26 Juli 1978 di

Pematang Siantar, Sumatera Utara dari Bapak (Alm) Drs. Jannus Lumban Tobing

dan Ibu Sitionim Damanik merupakan anak kedua dari tujuh bersaudara.

Riwayat pendidikan yang telah dicapai saat ini adalah :

1. Tahun 1984 – 1990, bersekolah di Sekolah Dasar SD ST. Petrus Medan

2. Tahun 1990 – 1993, bersekolah di Sekolah Menengah Pertama (SMP)

Negeri 1 Medan

3. Tahun 1993 – 1996, bersekolah di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri

1 Medan

4. Tahun 1996 diterima di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,

Program Studi Pemuliaan Tanaman, lulus tahun 2000

5. Tahun 2002, diterima pada Program Magister Manajemen Universitas

Sumatera Utara, lulus tahun 2004

6. Tahun 2012, diterima pada Program Magister Agroekoteknologi, Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Sejak tahun 2009, penulis menjadi salah satu staff dosen Fakultas

(10)

(11)

DAFTAR TABEL

No Judul Hal

1. Karakter morfologis manggis yang tersebar di Jawa dan Sumatera ... 13

2. Hasil uji kuantitas dan konsentrasi DNA manggis populasi

Sumatera Utara dengan spektrofotometer ... 31

(12)

DAFTAR GAMBAR

1. Lokasi penyebaran manggis di Sumatera dan Jawa ... 10

2. Morfologi tanaman manggis ... 14

3. Hasil elektroforesis 30 DNA sampel manggis populasi manggis Sumatera Utara dengan 0.8% agarose ... 30

4. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-20 ... 32

5. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPN-03 ... 32

6. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPH-06 ... 33

7. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPC-07 ... 33

8. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPC-12 ... 34

9. Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-03 ... 34

10.Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-13 ... 35

11.Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPD-16 ... 35

12.Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPI-20 ... 36

13.Hasil pola pita DNA sampel dengan primer OPH-09 ... 36

14.Faktorial analisis (Principal Coordinate Analysis) aksis 1 (horizontal) dan aksis 2 (vertical) dengan 10 marka RAPD ... 38

15.Profil Radial Neighbour-Joining dari 30 aksesi manggis populasi Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan Matrix Dissimilarity Simple Matching ……….. 39

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

1. Bagan prosedur isolasi DNA ... 52

2. Siklus PCR ... 53

3. Data distance DARwin ... 54

4. Hasil uji kuantitas dan konsentrasi DNA manggis populasi Sumatera Utara dengan spektrofotometer/nanophotometer ... 55

5. Gambar kegiatan elektroforesis... 59

6. Gambar kegiatan di laboratorium... 60

7. Deskripsi pembuatan larutan stok ... 61

8. Peta lokasi penelitian manggis Sumatera Utara ... 63

(14)

22.Gambar aksesi manggis Srg1 ... 77

27.Gambar aksesi manggis Lkt1 ... 82