• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara"

Copied!
10
0
0

Teks penuh

(1)

TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman

Hsuang Keng (1978) dalam Wijaya (1999) menyatakan bahwa sistematika tanaman andaliman adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae , Divisio:

Spermatophyta , Subdivisio : Angiospermae , Klass : Dicotyledonae ,Sub klass : Rosidae, Ordo : Rutales , Family : Rutaceae , Genus : Zanthoxylum, Spesies :

Zanthoxylum acanthopodium DC.

Sistem perakaran (radix) tanaman antarasa adalah sistem akar tunggang, karena akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok yang bercang-cabang

menjadi akar-akar yang lebih kecil lagi. Akar pokok yang berasal dari akar lembaga disebut Radix primana (Mulia, 2000).

Andaliman (zanthoxylum acanthopodium DC) tumbuh sebagai pohon berbatang kuas, bukan merambat. Batang-batangnya berdahan banyak, daun-daunya kecil , mirip seperti bunga mawar . Di sekujur batang , ranting, dari bawah

ke bawah ujung dipenuhi duri-duri yang tajam, seperti duri mawar. Namun duri andaliman lebih besar dan kokoh . tinggi pohon rata-rata 2-4 meter , jarak lebih dari 5 meter. Usia produktif kurang dari 7 tahun. Buah andaliman muncul dari

antara duri-duri itu lazimnya diapit dari duri-duri , buah tumbuh dari duri (Simanjuntak, 2006).

Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC) merupakan tanaman yang termasuk pada famili Rutaceae dengan ciri-ciri famili yang dipunyainya antara lain adalah mempunyai daun majemuk, bunga majemuk terbatas dalam anak

(2)

tanaman yang mempunyai tingkat keanekaragaman yang cukup tinggi, terbukti dengan jumlah spesiesnya yang mencapai 250 spesies sebagian besar terbesar di benua Amerika, sedangkan di Asia banyak ditemukan di daratan China dan india .

daun andaliman tersebar, bertangkai dan merupakan daun majemuk menyirip beranak daun gasal , dengan panjang berkisar 5-20 cm dan lebar 3-15 cm, terdapat

kelenjar minyak (Sabri, et al, 2008).

Gambar 1.Bagian Tanaman Andaliman (A) Pohon Andaliman, (B) Daun Andaliman, (C) Buah Andaliaman

Bunga andaliman adalah bunga majemuk terbatas yang terletak dibagian ketiak daun, ukuran bunga kecil dengan dasar bunga rata atau berbentuk kerucut.

Kelopak bunga 5-7, panjang 1-2 cm, berwarna kuning pucat dan berkelamin dua . buah berbentuk kotak sejati atau kapsul , diameter 2-5 mm, pada saat muda berwarna hijau sedangkan pada saat tua berwarna hitam mengkilap, mempunyai

kulit yang keras dan setiap buahnya mempunyai biji saru (Siregar, 2003) .

Buah andaliman kecil-kecil, butirannya lebih kecil dari merica, buahnya

(3)

jika kering akan berwarna hitam. Buah andaliman yang baru dipetik sebaiknya dibungkus dengan daun pisang sebab kalau dibiarkan terbuka, akan cepat rusak dan buahnya langsung berubah hitam, dan pecah-pecah, dan bijinya akan keluar

dari kulit. Oleh karena itu, untuk mendapatkan satu kilogram andaliman sangat sulit. Memanen andaliman buah perdana biasanya lebih mudah karena tangkainya

lebih panjang-panjang sehingga lebih mudah memetik tetapi karena durinya masih runcing pemetikan buah sebaiknya dilakukan lebih hati-hati

(Winarno, et al, 2008 ).

Kulit luar biji (semen) antarasa yang tipis merupakan pelindung utama pada bagian biji yang ada di dalam. Warna lapisan kulit luarnya coklat

kehitam-hitaman, sedangkan lapisan kulit dalamnya biasanya tipis.(Mulia, 2000) Syarat Tumbuh

Andaliman banyak tumbuh di tanah kering di dataran tinggi dan rendah.

Tumbuhan yang hidup subur di atas 1.200 m dpl itu mempunyai sifat antibakteri Salmonella typhy, Shigella disentriae, dan Escherichia coli. Andaliman adalah

sumbernya senyawa polifenolat, monoterpen dan seskuiterpen, serta kuinon.

Selain itu dalam andaliman juga terdapat kandungan minyak atsiri seperti geraniol, linalool, cineol, dan citronellal yang menimbulkan kombinasi bau mint

dan lemon (Simangunsong, 2008).

Di Indonesia, tumbuhan ini tumbuh liar di pegunungan dengan ketinggian

1400 m dpl pada temperatur 15-180 C. Asal tumbuhan ini dari daerah Himalaya

Subtropis. Di dunia, tumbuhan ini tersebar antara lain di India Utara, Nepal, Pakistan

Timur, Myanmar, Thailand, dan Cina. Di Cina, tumbuhan ini tumbuh pada ketinggian

(4)

Keragaman Genetik

Keragaman genetik dalam suatu populasi tanaman sangat penting, agar

seleksi dengan maksud untuk mendapatkan karakter-karakter unggul dapat dilakukan. Makin tinggi keragaman genetik maka peluang untuk mendapatkan genotipe unggul semakin besar (Greech and Reich, 1971), dan menunjukkan

besarnya pengaruh genetik terhadap sifat yang diekspresikan (Knight, 1979). Jika keragaman genetik suatu tanaman sangat sempit sehingga seleksi sulit dilakukan

maka, salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik adalah melalui mutasi. Mutasi adalah terjadinya perubahan materi genetik pada tingkat genom, kromosom, DNA atau gen sehingga mengakibatkan terjadinya keragaman genetik

(Soeranto, 2003). Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik sehingga memungkinkan pemulia melakukan

seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki. (Pandin, 2010).

Keragaman genetik yang tinggi merupakan salah satu faktor penting untuk

merakit varietas unggul baru. Peningkatan keragaman genetik dapat dilakukan dengan memanfaatkan plasma nutfah yang tersedia di alam dan dapat pula dengan

melakukan persilangan. Sifat-sifat tertentu sering tidak ditemukan pada sumber gen yang ada sehingga teknologi lainnya perlu diterapkan (Hutami et al, 2005).

Informasi keragaman genetik sangat diperlukan untuk mendukung

kegiatan konservasi dalam pemuliaan tanaman. Untuk kegiatan konservasi, besarnya keragaman genetik mencerminkan sumber genetik yang diperlukan

(5)

dalam kegiatan seleksi . Program pemuliaan jangka panjang yang memanfaatkan plasma nutfah untuk memperbaiki sifat-sifat agronomi dari aksesi/jenis terpilih harus didasarkan pada perkiraan determinasi genetik yang lebih akurat, sehingga

penentuan individu tanaman sebagai bahan dalam perbaikan genetik dapat dilakukan dengan tepat (Rahayu dan Handayani, 2010).

Keragaman yang tinggi didalam populasi memberikan dasar yang luas untuk program pengembangan. Dasar untuk seleksi dalam proses ini sama seperti konservasi ex-situ tetapi lebih difokuskan pada tingkat tertinggi dari

heterozigositas. Untuk menghasilkan program seleksi yang efektif, seleksi dengan individu yang jumlahnya lebih banyak dilakukan di dalam populasi sehingga

variasi genetik yang tinggi dapat dijaga (Lim et al., 2002).

Dalam pemuliaan tanaman, keragaman genetik dalam populasi tanaman mempunyai arti yang sangat penting (Mangoendidjojo, 2003) untuk

pengembangan sumber genetik yang diperlukan dalam pemuliaan tanaman (Karsinah et al., 2002). Tingkat keragaman individu dalam populasi menggambarkan status keberadaan spesies tersebut di alam. Populasi dengan

keragaman genetik yang tinggi mempunyai peluang hidup yang lebih baik karena mempunyai kemampuan yang lebih baik untuk beradaptasi dengan

lingkungannya.

Keragaman genetik memainkan peran yang sangat penting dalam adaptabilitas suatu spesies karena ketika lingkungan suatu spesies berubah, variasi

(6)

yang tinggi pada populasinya akan memiliki lebih banyak variasi alel yang dapat diseleksi (Elfrod dan Stansfield, 2007).

PCR (Polymerase Chain Reaction)

Reaksi Berantai Polimerase (Polymerase Chain Reaction / PCR) adalah metode amplifikasi suatu sekuen DNA tertentu. PCR merupakan cara yang

sensitif, selektif, dan sangat cepat untuk memperbanyak sekuen DNA yang diinginkan (Murray et al., 2009).

Empat komponen utama pada proses PCR adalah (1) DNA cetakan, yaitu

fragmen DNA yang akan dilipatgandakan, (2) Oligonukleotida primer, yaitu suatu sekuen oligonukleotida pendek (15 – 25 basa nukleotida) yang digunakan untuk

mengawali sintesis rantai DNA. Primer yang digunakan dalam PCR ada dua yaitu oligonukleotida yang mempunyai sekuen yang identik dengan salah satu rantai DNA cetakan pada ujung 5’ – fosfat dan oligonukleotida yang identik dengan

sekuen pada ujung 3’ – OH rantai DNA cetakan yang lain, (3) Deoksiribonukleotida trifosfat (dNTP), yang terdiri atas dATP, dCTP, dGTP, dTTP, dan (4) Enzim DNA polimerase yaitu enzim yang berfungsi sebagai katalis

dalam reaksi sintesis rantai DNA. Komponen lainnya yang juga berperan penting adalah senyawa buffer (Yuwono, 2006).

Primer biasanya terdiri dari 10-20 nukleotida dan dirancang berdasarkan

daerah konservatif dalam genom tersebut. Makin panjang primer, makin spesifik daerah yang diamplifikasi. Jika suatu kelompok organisme memang berkerabat dekat, maka primer dapat digunakan untuk mengamplifikasi daerah tertentu yang

(7)

hibridisasi primer harus dikontrol dengan hati-hati agar dapat diperoleh pita-pita DNA yang utuh dan baik (Suryanto, 2003)..

Keunggulan PCR yaitu (1) Polimerase – DNA dapat diarahkan untuk

sintesis wilayah DNA tertentu. Teknik PCR sebenarnya mengeksploitasi berbagai sifat alami replikasi DNA. Dalam proses tersebut, polimerase – DNA

menggunakan DNA berserat tunggal sebagai cetakan untuk mensintesis serat baru yang komplementer. Cetakan berserat tunggal dapat diperoleh dengan mudah dilaboratorium melalui pemanasan DNA berserat ganda pendek untuk memulai

(prime) proses sintesis. Posisi awal dan akhir sintesis DNA pada PCR dapat ditentukan dengan menyediakan suatu oligonukleotida sebagai primer yang

menempel secara komplementer pada cetakan sesuai dengan keinginan peneliti dan (2) PCR menghasilkan amplifikasi wilayah DNA tertentu. Serat DNA dapat berfungsi sebagai cetakan untuk mensintesis bila primer oligonukleotida

disediakan untuk masing – masing serat. Sepasang primer dapat dipilih yang membatasi “flanking” wilayah dari DNA yang ingin diperbanyak sehingga serat DNA yang baru disintesis dimulai dari posisi primer, membentang sampai

melewati posisi primer dari serat lainnya (Mahardika, 2003).

Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)

Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) pertama kali diperkenalkan oleh Williams et al(1990). RAPD banyak digunakan untuk menganalisis keanekaragaman karakter genetic dalam berbagai penelitian dengan

pertimbanganantara lain tidak membutuhkan latar belakang pengetahuan tentang genom yang akan dianalisis, primer yang digunakan bersifat universal (dapat

(8)

relatif tidak terbatas jumlahnya,bahan-bahan yang digunakan relatif lebih murah, preparasi lebih mudah,dan memberikan hasil lebih cepat dibandingkan dengan analisis molekular lainnya (Weising et al., 1995). Metode RAPD mampu

mendetekasi sekuen nukleotida dengan hanya menggunakan satu primer. Primer tersebut akan berikatan dengan utas tunggal genom yang satu dan pada utas DNA

pasangannya dengan arah berlawanan. Selama situs penempelan primer masih berada pada jarak yang dapat diamplifikasi pada umumnya tidak lebih dari 5000 pasangan basa (pb), maka akan diperoleh produk DNA amplifikasi (Weising et

al., 1995). Polimorfisme RAPD merupakan hasil dari perbedaan panjang DNA hasil amplifikasi (Powell et al., 1996)

Teknik RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) merupakan salah satu dari beberapa teknik pembuatan penanda berbasis DNA dengan melibatkan penggunaan mesin PCR (Polymerase Chain Reaction). Teknik PCR-RAPD dapat

digunakan untuk mengidentifikasi perbedaan genotip normal dan abnormal, berdasarkan perbedaan pada pita DNA yang dapat teramplifikasi dengan random primer. Pita DNA yang berbeda akan dianalisis lebih lanjut untuk mengetahui

perbedaan urutan basa DNA antara genotip normal dan abnormal (Azizah,2009). Teknik RAPD hanya digunakan pada satu primer arbitrasi yang dapat

menempel pada kedua utas DNA setelah didenaturasi pada situs tertentu yang homolog dengan spesifitas penempelan yang tinggi. Potongan DNA yang teramplifikasi berdasarkan pilihan penempelan yang bersifat acak dan tidak harus

berkaitan dengan gen tertentu. Penggunaan penanda RAPD relatif sederhana dan mudah dalam hal preparasi. Teknik RAPD memberikan hasil yang lebih cepat

(9)

Penggunaan penanda RAPD relatif sederhana dan mudah dalam hal preparasi. Teknik RAPD memberikan hasil yang lebih cepat dibandingkan dengan teknik molekuler lainnya. Teknik ini juga mampu menghasilkan jumlah karakter

yang relatif tidak terbatas, sehingga sangat membantu untuk keperluan analisis keanekaragaman organisme yang tidak diketahui latar belakang genomnya. Pada

tanaman tahunan RAPD dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi seleksi awal. Teknik RAPD sering digunakan untuk membedakan organisme tingkat tinggi (eucaryote). Namun demikian beberapa peneliti menggunakan teknik ini

untuk membedakan organisme tingkat rendah (procaryote) atau melihat perbedaan organisme tingkat rendah melalui piranti organel sel seperti

mitokondria (Suryanto, 2003).

Dalam program pemuliaan tanaman, diperlukan identifikasi baik karakter morfologi maupun molekuler untuk menguji keragaman genotip klon-klon yang

akan dipilih untuk tetua persilangan. Pemakaian teknik RAPD memiliki resolusi yang sebanding dengan RFLP dalam hal analisis kekerabatan antar genotif dan mampu menghasilkan jumlah karakter yang tidak terbatas sehingga sangat

membantu dalam analisis keragaman genetik tanaman yang tidak diketahui latar belakang genomnya. Analisis RAPD hanya memerlukan sejumlah kecil DNA

sehingga sangat sesuai untuk species tanaman berkayu. RAPD memerlukan biaya lebih rendah dibandingkan biaya untuk uji kekerabatan berdasarkan analisis DNA yang lain. Metode RAPD menggunakan primer dengan ukuran sepuluh basa

sering digunakan untuk studi kekerabatan, identifikasi varietas, pemetaan genetik, analisis struktur DNA organisme dan finger printing suatu individu organisme.

(10)

digunakan sebagai penanda molekuler untuk berbagai karakter agronomis penting. Pemakaian marka molekuler RAPD banyak digunakan untuk menyusun kekerabatan beberapa individu dalam spesies maupun kekerabatan antar spesies.

Penggunaan kekerabatan ini dapat dijadikan rujukan dalam pemuliaan persilangan untuk mendapatkan keragaman yang tinggi dari hasil suatu persilangan penanda

RAPD yang efektif dalam mengevaluasi silsilah bahan, sementara SSR sangat penting untuk mengenali perbedaan antara karakteristik kuantitatif

(Maftuchah, 2001).

Dalam menganalisis keragaman, ada beberapa hal penting yaitu pemilihan primer yang dapat menampilkan polimorfisme pita-pita DNA diantara individu

yang diuji dan kualitas pita DNA yang tajam untuk memudahkan interpretasi dan keakuratan data. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kualitas pita DNA produk amplifikasi PCR dalam analisis RAPD adalah konsentrasi MgCL2,

Gambar

Gambar 1.Bagian Tanaman Andaliman                                                                (A) Pohon Andaliman, (B) Daun Andaliman, (C) Buah Andaliaman

Referensi

Dokumen terkait

[r]

Fungsi : Menyatakan tentang sebuah tindakan yang akan selesai Dilakukan pada waktu tertentu dimasa datang. Keterangan waktu yang digunakan, misalnya: By the end of

Nama Pekerjaan : Pengaw asan Pembangunan Asrama Haji Transit Provinsi Papua. Lokasi : Kot

[r]

Sehubungan dengan pelaksanaan Lelang Sederhana Penyedia Pekerjaan Jasa Lainnya untuk pekerjaan Penggandaan dan Pengiriman Naskah Soal & LJK UAMBN Tingat MTs Tahun 2017

Kalimat pertanyaan yang ber fungsi meyakinkan/menegaskan sebuah pernyataan dengan menggunakan Tag negative atau

[r]

Sebagai salah satu Club Motor sekaligus bengkel JMC (Jaka Motor Cilodong) memerlukan hubungan kemitraan yang baik, sejajar dan seimbang serta hubungan tali persaudaraan yang