SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT
BUAH MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143,
HADEN DAN ERWIN DENGAN TEKNIK SIMPLE
SEQUENCE REPEAT ( SSR )
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S – 1 Jurusan Agronomi
Oleh :
PRIA KUKUH JAYALARAS
Nim. 05710001
JURUSAN AGRONOMI
FAKULTAS PERTANIAN – PERTERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
SKRIPSI
SKRIPSI
SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT BUAH MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN DAN ERWIN
DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE REPEAT ( SSR )
Oleh:
Pria Kukuh Jayalaras ( Nim. 05710001)
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal 21 - Juli - 2010
Susunan Dewan Penguji
Ketua Dewan Penguji / Anggota Dewan Penguji II Pembimbing Utama
Ir. Syarif Husen, MP. Dr. Ir. Erny Ishartati, MP
Anggota Dewan Penguji I / Anggota Dewan Penguji III Pembimbing Pendamping
Dr. Ir. Saidatul Idiyah, MP. Ir. Sufianto, MM
Malang, ..……….……… 2010 Universitas Muhammadiyah Malang
Fakultas Pertanian – Peternakan
Dekan,
Dr. Ir. Damat, MP NIP. 19640228 199003 1 003
HALAMAN PENGESAHAN
Nama : PRIA KUKUH JAYALARAS
NIM : 05710001
Jurusan : AGRONOMI
Fakultas : PERTANIAN – PETERNAKAN
Judul :“SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER
WARNA KULIT BUAH MERAH HASIL
PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN dan ERWIN DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE REPEAT (SSR) ”
Skripsi ini Telah Diterima Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian Pada Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian – Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Mengesahkan,
Dekan, Ketua Jurusan,
Dr. Ir. Damat, MP Dr. Ir. Fatimah Nursandi, MSi
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA : PRIA KUKUH JAYALARAS
NIM : 05710001
JURUSAN : AGRONOMI
FAKULTAS : PERTANIAN - PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Menyatakan bahwa Karya Ilmiah yang berjudul “Seleksi Hibrid Mangga
F1 Karakter Warna Kulit Buah Merah Hasil Persilangan Arumanis 143, Haden dan Erwin Dengan Teknik Simple Sequence Repeat (SSR)” adalah
bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang diacu dalam naskah ini dan telah disebut sumbernya.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik.
Malang,... 2010
Mengetahui,
Pembimbing Utama Yang menyatakan,
Ir. Syarif Husen, MP. Pria Kukuh Jayalaras NIP. 19640421 199004 1 001
viii
SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT BUAH MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN DAN ERWIN
DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE REPEAT ( SSR )
Oleh:
Pria Kukuh Jayalaras
Ringkasan
Kultivar mangga unggul Indonesia seperti Arumanis 143 mengalami ketidakmampuan bersaing di pasar internasional karena warna Arumanis 143 yang kurang menarik yaitu hijau kebiruan sedangkan konsumen lebih menyukai buah mangga yang memiliki warna kuning, jingga, merah pada penampilan kulit buah. Salah satu upaya untuk meningkatkan daya tarik mangga Arumanis 143 dilakukan dengan menyilangkan kultivar tersebut dengan kultivar mangga yang memilki warna kulit kuning, jingga dan kemerahan. Karakter buah mangga yang ideal untuk ekspor atau untuk konsumsi segar adalah warna kulit dan daging ( merah – kuning – jingga ), daging buah tebal dengan biji tipis, rasa, aroma, tekstur dan serat seperti Arumanis 143.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biotektonologi Jurusan Budidaya Pertanian Fak. Pertanian Universitas Brawijaya dengan menggunakan persilangan 3 varietas tanaman mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin serta Klon merah Haden dan Irwin yang berjumlah 24 yang berasal dari Kebun Koleksi Plasma Nutfah Balai Penelitian Buah CukurGondang Pasuruan. Proses amplifikasi PCR – SSR dilakukan dengan menggunakan 1 jenis primer SCARIS
18. Penelitian ini dilaksanakan dengan 4 tahapan yaitu tahap pertama pengambilan
sampel, isolasi DNA, amplifikasi DNA dengan reaksi PCR, elektroforesis gel agrosa, selanjutnya hasil dalam bentuk gambar foto DNA dengan menggunakan sinar UV.
Hasil penelitian menunjukkan marka SCAR 18 yang merupakan marka DNA dapat digunakan untuk mengkarakterisasi perbedaan warna kulit buah pada 3 tetua tanaman mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin. Marka SCAR 18
ix
yang merupakan marka DNA dapat digunakan untuk mengidentifikasi gen yang menyebabkan perbedaan warna kulit buah pada hasil silangan 3 tetua tanaman mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin. Hasil silangan Arumanis 143 x Haden didapatkan aksesi hasil persilangan yaitu F1-21, F1-46, F1-86, F1-88,, Haden x Arumanis 143 didapatkan aksesi hasil persilangan yaitu F1-30, F1-94, yang menunjukkan pola pita DNA yang teridentifikasi memiliki tipe kulit buah warna merah dengan menggunakan teknik simple sequence repeat dan primer SCAR 18.
Aksesi hibrid silangan Arumanis 143 x Haden yaitu F1-15, F1-27, F1-26, aksesi hibrid silangan Haden x Arumanis 143 yaitu F1-01, F1-02, F1-42, aksesi hibrid silangan Arumanis 143 x Irwin yaitu F1-22, F1-35, F1-69, aksesi hibrid silangan Irwin x Arumanis 143 yaitu F1-08, F1-09, F1-10, F1-11, F1-14, F1-36, F1-29, F1-31, F1-43 menunjukkan ukuran panjang dan jumlah pola pita DNA yang sama dengan pola pita tetua Arumanis 143 sehingga tidak mengidentifikasikan karakterisasi tipe warna kulit merah dengan ukuran pola pita DNA yang masing – masing yaitu 200 bp, 400 bp.
i
PRAKATA
Segala Puji Syukur kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan nikmat dan ridho-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi dengan judul “Seleksi Hibrid Mangga F1 Karakter Warna Kulit Buah Merah Hasil
Persilangan Arumanis 143, Haden dan Erwin Dengan Teknik Simple Sequence Repeat (SSR)”
Laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana pada Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang mendalam kepada :
1. Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Ir. Syarif Husen, MP selaku Pembimbing Utama yang telah banyak membantu penulis dan dengan sabar membimbing dan mendampingi pada proses penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai.
3. Dr. Ir. Saidatul Idiyah, MP selaku Pembimbing Pendamping yang telah bersedia dengan sabar mengarahkan dan membimbing dalam penelitian ini hingga penyusunan skripsi ini selesai.
4. Dr. Ir Fatimah Nursandi, Msi selaku Ketua Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melaksanakan penelitian skripsi. 5. Ir. Arifin Noor Sugiharto, M.Sc., Ph.D di Laboratorium Bioteknologi
Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Malang dan semua pihak (mas Ardyan, mbak Gati dan pak Rofiq) Laboratorium Biotek Fak. Pertanian UB yang telah meluangkan waktu dan
ii
turut membantu semua fasilitas penunjang dalam penelitian hingga penulisan skripsi ini selesai.
6. Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) Cabang Malang Komisariat Pertanian Univeristas Muhammadiyah Malang dan kader HMI Komisariat Pertanian UMM yang telah memberikan dukungan dan doa serta pemberi aspirasi kepada penulis.
Kepada para pembaca dengan segala kerendahan hati penulis akan
menyambut baik setiap koreksi atau saran untuk perbaikan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Allahuma Amien.
Malang, 01 Juli 2010
iii
DAFTAR ISI
Isi Halaman
PRAKATA………... i
DAFTAR ISI………...……… iii
DAFTAR TABEL……… v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN……… vii
RINGKASAN……….. viii
I. PENDAHULUAN ………. 1
1.1. Latar Belakang ……….. 1
1.2. Tujuan ………. 2
1.3. Hipotesis ……… 2
II. TINJAUAN PUSTAKA……… 3
2.1. Sidik Jari DNA ……….. 3
2.2. Penanda Molekuler……… 5
2.3. Mikrosatelit DNA (Simple Sequence Repeat)……… 8
2.4. Tinjauan Tentang PCR (Polymerase Chain Reaction)………… 13
2.7.1. Komponen dan Tahapan PCR ………. 14
2.7.2. Prinsip Kerja PCR……… 16
III. METODE PENELITIAN………. 18
3.1. Tempat dan Waktu………. 18
3.2. Alat dan Bahan ……….. 18
3.3. Metode Penelitian ………. 20
3.3.1. Persiapan Sampel ……….. 20
3.3.2. Ekstrasi DNA………. 21
3.3.3. Amplifikasi DNA dengan Proses PCR ………. 23
iv
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN……… 28
4.1. Hasil Primer Pada Tetua Mangga……… 28
4.2. Hasil Amplifikasi Dengan Primer SCAR 18 Pada Silangan ………….. 31
4.2.1. Hasil Amplifikasi Silangan Arumanis 143 Dengan Haden ……… 32
4.2.2. Hasil Amplifikasi Silangan Haden Dengan Arumanis 143 ………. 34
4.2.3. Hasil Amplifikasi Silangan Arumanis 143 Dengan Irwin ……….. 35
4.2.4. Hasil Amplifikasi Silangan Irwin Dengan Arumanis 143………… 36
V. KESIMPULAN DAN SARAN……… 40
5.1. Kesimpulan ………. 40
5.2. Saran……… 40
DAFTAR PUSTAKA……… 42
v
DAFTAR TABEL
Nomer Tabel Halaman
1. Hasil Persilangan Arumanis 143 x Haden ………... 19
2. Hasil Persilangan Haden x Arumanis 143 ……… 19
3. Hasil Persilangan Arumanis 143 x Erwin………. 19
4. Hasil Persilangan Erwin x Arumanis 143 ……… 20
5. Komposisi DNA Dalam Reaksi PCR……… 24
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomer Lampiran Halaman
1. Gambar alat dan bahan penelitian... 47 2. Gambar penampilan buah tanaman penelitian... 48
vi
DAFTAR GAMBAR
Nomer Gambar Halaman
1. Profil pita DNA tanaman tetua yang teramplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18 : (M) DNA Ladder (1) Arumanis 143 (2) Haden (3)
Erwin………...………. 28
2. Profil pita DNA hasil persilangan antara Arumanis 143 x Haden yang diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18 : (M) 100 bp DNA Ladder, (1) Arumanis 143, (2) Haden, (3) F1-15, (4) F1-21, (5) F1-26, (6) F1-27, (7) F1-46, (8) F1-86, (9) F1-88………. 32 3. Profil pita DNA hasil persilangan antara Haden x Arumanis 143 yang
diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18: (M) 100 bp DNA Ladder, (1) Haden, (2) Arumanis 143, (3) F1-01, (4) F1-02, (5) F1-30, (6) F1-27, (7) F1-42, (8) F1-94……….. 34 4. Profil pita DNA hasil persilangan antara Arumanis 143 x Irwin yang
diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18: (M) 100 bp DNA Ladder, (1) Arumanis 143, (2) Irwin, (3) F1-22, (4) F1-35, (5) F1-69…… 35
5. Profil pita DNA hasil persilangan antara Irwin x Arumanis 143 yang diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18 : (M) 100 bp DNA Ladder, (1) Irwin, (2) Arumanis 143, (3) F1-08, (4) F1-09, (5) F1-10, (6)
F1-11, (7) F1-14, (8) F1-29, (9) F1-31 (10) F1-36 (11) F1-43………….. 36
DAFTAR PUSTAKA
Arus, P. and J. Moreno-Gonzales. 1993. Marker Assisted Selection. Champman and Hall. London. P. 314-331.
Azrai, M. 2006. Studi Awal Pemanfaatan Markah Molekuler dalam Introgresi
Gen Opaque-2. Jurnal AgroBiogen 1(1):26-37
Departemen Pertanian. 2006. Produksi Mangga jadi Unggulan Nasional.
(Online), http// www.deptan.go.id/terbitan/htm. Diakses tanggal 13
Desember 2009.
Dwiyono, K. 2005. Perplasmanutfahan (Pertanian) di Indonesia. Studium Generale, Komisi Nasional Plasma Nutfah bekerjasama dengan Universitas Diponegoro, Semarang.
Gupta, P.K., R.K. Varshney and M. Prasad, 2002. Molecular Markers: Principles
and Methodology. Molecular Techniques in Crop Improvement. p.9-54.
Imam. 2003. Penggunaan Marka Molekuler pada Seleksi Tanaman. (Online),
http// www.indobiogen.or.id/terbitan/pdf. Diakses tanggal 04 Desember
2009.
Karsinah dan Sadwiyanti. 2003. Pewarisan Warna merah buah mangga klon
Cukurgondang pada Arumanis 143. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu
Solok. 15 hal.
Kongkiatngam, P., & M.J. Waterway. 1995. Genetic Variation within and
between two cultivars of red clover (Trifolium pratense L.): Comparisons
of morphogical, isozyme and RAPD markers. Euphytica 84: 237 – 246. Martin. 2002. Essentials of Genetics. Fourth Edition. Prantice Hall, New Jersey.
(Online), http//www.ncbi.nlm.nih.gov. Diakses tanggal 20 Desember 2009.
Narvel, J.M and W.R Fehr. 2000. Simple Sequence Repeat Diversity among
soybean Plant Introductions and Elite Genotypes. Crop Science
40:1452-1458.
Nisa. 2009. Keragaman Genetik Sapi Aceh dan Pesisir berdasarkan Variasi Gen. Skripsi, Jurusan Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang.
Oliveira, A.C and A.N. Garcia. 2002. Identification of citrus hybrids through the
combination of leaf apex morphology and SSR markers. Euphytica 128:
397-403.
Powell, W and M. Morgante. 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP, SSR
(microsatelite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding 2:
225 – 238.
Prasetiyono, J., Tasliah, H. Aswidinnor. 2003. Identifikasi Marka Mikrosatelit
yang terpaut dengan sifat toleransi terhadap keracunan aluminium pada padi persilangan Dupa x ITA 131. Jurnal Bioteknologi Pertanian 8 (2):
35-45.
Prasetiyono dan Tasliah. 2004. Marka Mikrosatelit: Marka molekuler yang
menjanjikan. Buletin AgroBio: Jurnal Tinjauan Ilmiah Riset Biologi dan
Bioteknologi Pertanian 6 hal 2.
Purnomo, S dan A.R. Effendy. 2002. Persilangan Mangga varietas Arumanis 143
x klon merah CKG. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok. 12 hal.
Putra, S. 2007. DNA fingerprint (Online), http;//www.indomedia.com/htm. Diakses Tanggal 15 Agustus 2009.
Rebin dan S. Purnomo. 2002. Penentuan kriteria seleksi warna merah buah
mangga fase bibit. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok. 12 hal.
Roffiq. 2009. Identifikasi Secara Molekuler β – Karoten pada Mangga
(Mangifera indica Linn) Menggunakan PCR – Sekuensing. Seminar Hasil
Penelitian. Program Pasca Sarjana Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Malang.
Russel, J.R and M. Macaulay. 1997. Direct comparison of levels of genetic
variation among barley accessions detected by RFLPs, AFLPs, SSRs.
Theor Appl Genet 95: 714-722.
Sadwiyanti, L dan S. Purnomo. 2002. Penyingkatan waktu seleksi: (1) Studi
induksi generatif fase seedling. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok.
14 hal.
Sambrook, J and T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York. p. 568 – 500.
Santoso, T.J., Utami D.W., Septiningsih. 2006. Analisis Sidik Jari DNA Plasma
Nutfah Kedelai Menggunakan Markah SSR (Online),
http://www.indobiogen.or.id/terbitan/pdf/agrobiogen.pdf. Diakses tanggal
Shalahuddin. 2009. Evaluasi Secara Molekuler Mangga Hasil Persilangan
Arumanis 143 Dengan Podang. Tesis. Program Pasca Sarjana Program
Studi Ilmu Tanaman Universitas Brawijaya.
Shinta. 2009. Pengertian DNA. (Online), http//www.id.wikipedia.org/wiki/DNA. Diakses tanggal 13 Desember 2009.
Setyowati. 2008. Polimorfisme Alel DNA Mikrosatelit Kromosom Y pada
Populasi Sapi Madura (Bos javanicus). Skripsi, Jurusan Pendidikan
Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang.
Siregar, U.J., Sudarmonowati, E & hartati, N.S. 1998. Development of RAPD
protocol for Shorea laevis. Annales Bogorienses.
Sulandari dan Arifin. 2003. Panduan Praktis Laboratorium DNA. Pusat Penelitian Biologi – LIPI, Bogor.
Suryanto, D. 2001. Melihat Keanekaragaman Organisme melalui Beberapa
Teknik Genetika Molekuler. Program Studi Biologi Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Tautz, D. 1993. Notes on the definition and nomenclature of tandemly repetitive
DNA sequence, In: Pena SDJ, Chakraborty JT. Birkhauser Verlag Basel,
Switzerland
Williams and A.R Kubelik. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary
primers are useful as genetic markers. Nucleic Acid Research 18 (22):
6531 – 56535.
Zhang, Y and J.R Stommel. 2001. Develompment of SCAR and CAPS Markers
