ANALISIS KERAGAMAN GENETIK
NENAS (Ananas comosus (L). Merr) BERDASARKAN
PENANDA MORFOLOGI DAN PENANDA RAPD
CORNALIA MEINARTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASINYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Analisis Keragaman Genetik Nenas (Ananas comosus (L). Merr) Berdasarkan Penanda Morfologi dan Penanda RAPD adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau kutipan dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Juli 2011
Cornalia Meinarti
ABSTRACT
CORNALIA MEINARTI. Genetic Variability Analysis of Pineapple (Ananas
comosus (L). Merr) Based on Morphological and Moleculer Marker (RAPD)
under direction of SOBIR, EDI SANTOSA and AGUS PURWITO.
In order to reveal the phylogenetic relationship among genotypes of pineapple in PKBT collection, 32 accessions were analyzed using morphological markers with 116 distinguishing characteristics and RAPD markers with 10 primers that formed 50 profiles of DNA bands with 47 polymorphic bands and 3 bands monomorphic. Cluster analysis results on 32 accessions using morphological markers revealed three groups with the cut at the level of similarity of 0.63, whereas at 53 accessions formed three groups with the level of similarity of 0.50. RAPD formed 3 groups with diverse levels of 0.66 and a marker combined data formed three groups with the cut at the level of similiarity of 0.61. The result of alignment analysis showed that morphological markers on 32 accessions have the appropriate r value of 0.80271 whereas at 53 accessions obtained the appropriate value 0.81392. whereas RAPD has the appropriate value of r 0.87144 and the combined data had a value of r less appropriate is 0.75761.
RINGKASAN
CORNALIA MEINARTI. Analisis Keragaman Genetik Nenas (Ananas comosus (L). Merr) Berdasarkan Penanda Morfologi dan Penanda RAPD. Dibimbing oleh SOBIR, EDI SANTOSA dan AGUS PURWITO.
Keragaman genetik nenas pada kebun koleksi PKBT dapat diungkap melalui analisis morfologi dan molekuler. Penanda yang dapat digunakan untuk mengetahui keragaman genetik nenas adalah RAPD ( Random Amplified
Polymorphic DNA). RAPD merupakan teknik yang lebih cepat dan mudah
dilakukan karena tidak perlu diketahui sekuen DNA sebelumnya dan material tanaman yang dibutuhkan lebih sedikit. Penelitian ini bertujuan menganalisis dan mengevaluasi keragaman aksesi nenas berdasarkan penanda morfologi dan genetik serta mengetahui keragaman genetik nenas berdasarkan penanda morfologi dan penanda RAPD koleksi Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (PKBT)
Keragaman morfologi dapat diamati pada penanda morfologi sebanyak 31 karakter meliputi organ : (1) daun yaitu 15 karakter, (2) buah yaitu 16 karakter dan diperoleh 116 karakter pembeda. Hasil analisis pengelompokan diperoleh sebanyak 3 kelompok pada tingkat kemiripan 0.62 yaitu (1) grup A meliputi
C-KAS, SC-JPG, C-LMPG1, C-LMPG3, SC-SMDG, KTM1, KTM2, Q-OGIL, Q-RIAU, QH-BBEL, Q-BLI, P18, AZRI, V49, C-RNIS, QC-P5/12, CNN, C-SMUT2, QC-P10, SC-WNSBO, C-FLPN, QC-III, QC-P14 (2)
grup B meliputi C-SMUT, C-BNHYU, SC-NAD, C-SMDU, SC-SMUT3, SC-PRBA dan (3) grup C meliputi C-MNDO, C-PAK, SC-DSBG.
Analisis molekuler terhadap 32 aksesi menghasilkan 50 pita yaitu 47 pita polimorfik (98%) dan pita monomorfik sebanyak 3 pita (2%). Hasil analisis pengelompokan skor pita DNA dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh 3 grup pada koefisien kemiripan 0.66 yaitu (1) grup A meliputi C-KAS, C-SMUT,
C-PAK, QC-V49, Q-KTM2, C-LMPG3, C-SMUT2, C-SMDU, Q-RIAU, QC-AZRI, C-BNHYU, C-FLPN, Q-KTM1, Q-BLI, Q-MNDO, C-LMPG1, QC-P14, (2) grup
B meliputi QC-P5/12, QC-P10, QC-III, C-DSBG, SC-SMUT3,QC-P18, Q-OGIL,
SC-NAD, SC-PRBA, C-RNIS, SC-SMDG, SC-WNSBO, SC-JPG dan (3) grup 3
meliputi CNN.
Penggabungan data penanda morfologi dan penanda molekuler memberikan informasi secara fenotipik dan genotipik. Karakter yang digunakan adalah penggabungan 31 karakter morfologi dan 10 primer yang menghasilkan 50 pita, sehingga total gabungan karakter adalah 81. Hasil analisis dengan menggunakan program NTSYS pada koefisien kemiripan 0.61, diperoleh dendrogram membentuk 3 grup, yaitu (1) grup A meliputi KAS, SMUT,
PAK, BNHYU, SMDU, FLPN, QIII, DSBG, Q-KTM1, Q-KTM2, C-LMPG3, C-SMUT2, Q-RIAU, Q-BLI, QC-V49, QC-AZRI, C-LMPG1, C-RNIS, QH-BBEL, Q-OGIL, QC-P18, QC-P10, QC-P5/12, CNN, SC-SMDG, SC-JPG, SC-WNSBO, QC-P14 (2) grup B meliputi Q-MNDO, SC-NAD, SC-PRBA dan (3)
grup D meliputi SC-SMUT.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK
NENAS (Ananas comosus (L). Merr) BERDASARKAN
PENANDA MORFOLOGI DAN PENANDA RAPD
CORNALIA MEINARTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Judul Tesis : Analisis Keragaman Genetik Nenas (Ananas comosus (L). Merr) Berdasarkan Penanda Morfologi dan Penanda RAPD
Nama : Cornalia Meinarti NIM : A.253080161
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Sobir, MSi Dr. Edi Santosa, SP., MSi
Ketua Anggota
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr Anggota
Diketahui
Ketua Mayor
Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc.Agr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema penelitian adalah Analisis Keragaman Genetik Nenas (Ananas comosus (L). Merr ) Berdasarkan Penanda Morfologi dan Penanda RAPD yang dilaksanakan sejak bulan April sampai dengan Oktober 2010.
Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada :
1. Dr. Ir. Sobir, MSi, Dr. Edi Santosa, SP., MSi dan Dr. Ir Agus Purwito, MSc.Agr selaku komisi pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan sejak perencanaan, pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian penyusunan tesis.
2. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc selaku Ketua Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman SPs IPB dan Dr. Ir. Darda Efendi, MS selaku Sekretaris Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman SPs IPB.
3. Pemerintah Daerah Kabupaten Sintang yang telah memberikan bantuan dana melalui Program Bantuan Beasiswa Tugas Belajar.
4. Pusat Kajian Buah Tropika LPPM IPB, yang telah mendanai penelitian ini. 5. Ayahnda Ignasius Slamet dan Ibunda Maria Magdalena Ukis untuk segala
cinta, kasih sayang dan kesabaran yang tidak berujung untuk menyekolahkan saya, bang heru dan kak lily, mas anton, adik-adiku (Joni, Erick, Merry) terima kasih untuk dukungannya baik moril maupun materil, juga keponakan tercinta (evan, dek dian, arlen dan adun) yang selalu memberi semangat.
6. Ir. Ellina Mansyah, MP., Ir. Kasutjianingati, MSi. Ir. Arifah, MSi., Rd. Selvy Handayani, SP, Dede Safitri, Sulaeman, Baesuni, Pak Ence dan Imas atas dukungannya.
7. Pa Dani, Walter, Arif, Anton, Ai, Arin, Cia, Cici, Mbak Lassih, Dian, Furi, Nofi, Neli, Roma, Mawi, Misnen, Okti, Prima, Peni, Ria, Susi, Umi, Karlina, Asep, Vina, Vitri, Nila, Pak Arifin atas kebersamaannya selama perkuliahan.
8. Teman-teman Mayor AGH dan PBT 2007, 2008, 2009 dan 2010 atas kebersamaannya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan ilmu pertanian.
Bogor, Juli 2011
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sintang pada tanggal 18 Mei 1978 dari ayah Ignasius Slamet dan ibu Maria Magdalena Ukis. Penulis merupakan putri ke dua dari empat bersaudara. Tahun 1996 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Sintang dan pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi pada program Strata I Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Jogjakarta. Penulis bekerja sebagai staf Tanaman Pangan pada Dinas Pertanian Kabupaten Sintang sejak tahun 2003 sampai sekarang.
Penulis berkesempatan melanjutkan pendidikan Program Magister Sains pada Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Sekolah Pascasarjana IPB pada tahun 2008 dengan memperoleh bantuan Beasiswa Tugas Belajar dari Pemerintah Daerah Kabupaten Sintang Kalimantan Barat.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan ... 2 Kerangka Pemikiran ... 3 TINJAUAN PUSTAKA ... 4 Klasifikasi Nenas ... 4
Daerah Penyebaran Nenas ... 6
Karakter Vegetatif ... 6
Karakter Generatif dan Pembungaan ... 8
Pemuliaan Tanaman Nenas ... 9
Penanda Morfologi ... 10
Penanda Molekuler ... 11
METODOLOGI ... 13
Waktu dan Tempat ... 13
Bahan dan Alat ... 14
Metode Penelitian ... 16
Analisis Data ... 19
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21
Analisis Penanda Morfologi ... 21
Analisis Penanda Molekuler ... 30
Analisis Penanda Gabungan ... 33
SIMPULAN ... 36
Simpulan ... 36
Saran ... 36
DAFTAR PUSTAKA ... 37
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Jenis dan asal bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ... 14
2. Nama dan susunan basa primer koleksi PKBT-IPB ... 19
3. Rekapitulasi karakter polimorfik penanda morfologi nenas ... 23
4. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram ... 26
5. Nilai analisis komponen utama pada karakter morfologi ... 28
6. Pengelompokan 53 aksesi nenas berdasarkan dendrogram ... 30
7. Rekapitulasi jumlah amplifikasi pita DNA Ananas comosus 32
aksesi pada 10 primer ... 31
8. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram karakter molekuler ……….. ... 33
9. Nilai analisis komponen utama pada karakter molekuler ... 33
10. Rekapitulasi jumlah karakter dan pita hasil analisis gabungan ... 34
11. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram karakter molekuler ... 35
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Bagan alir penelitian studi analisis keragaman nenas koleksi PKBT berdasarkan penanda morfologi dan penanda RAPD ... 3 2. Hasil pengamatan morfologi karakter kedudukan daun (1), warna
daun tua (2), distribusi duri (3), warna buah matang (4), warna daging buah (5), dan bentuk mahkota 6) pada SMDU (A),
C-BNHYU (B), SC-NAD (C), SC-PRBA (D), SC-SMUT3 (E), C-PAK
(F), QC-P5/12 (H), C-FLPN (I) dan C-DSBG (J).) ... 22 3. Perbedaan karakter morfologi lebar daun atas, tengah dan bawah
pada aksesi Q-KTM-2 (A) dengan Q-KTM1 (B) di koefisen kemiripan 0.95 ... 25 4. Perbedaan karakter morfologi kedudukan daun, warna buah ketika
masak dan warna daging buah pada C-SMUT2( A) dengan QC-P14 (B) di koefisien kemiripan 0.57 ... 25 5. Dendrogram karakter morfologi berdasarkan analisis
(SAHN)-UPGMA pada 116 karakter dengan r = 0.80271 . ... 26 6. Dendrogram karakter morfologi 53 aksesi berdasarkan analisis
(SAHN)-UPGMA pada 100 karakter dengan r = 0.81392. ... 29 7. Karakter pola pita DNA Ananas comosus 32 asesi pada primer SBH
13. ... 31 8. Dendrogram karakter molekuler berdasarkan analisis
(SAHN)-UPGMA pada 10 primer dengan r = 0.87144. ... 32 9. Dendrogram gabungan karakter morfologi dan molekuler
berdasarkan analisis (SAHN)-UPGMA pada 150 karakter dengan r = 0.75761………... ... 34
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Standar pengamatan deskripsi morfologi nenas (IBPGR 1991) ... 40
2. Data biner dari karakter fenotipik pada 32 aksesi ... 44
3. Data biner pola pita DNA dari 10 primer pada 32 aksesi ... 48
4. Matriks kemiripan fenotipik (KF) antar 32 aksesi ... 51
5. Matriks kemiripan genetik (KG) antar 32 aksesi ... 52
6. Matriks kemiripan data gabungan antar 32 aksesi ... 53
7. Bahan Tanaman 21 aksesi penelitian Apriyani (2005) ... 54
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Nenas (Ananas comosus (L) Merr) di Indonesia merupakan salah satu tanaman buah tropika penting ketiga setelah pisang dan jeruk (BPS 2010). Produksi nenas di Indonesia pada tahun 2009 sebesar 1.558.196 ton (BPS 2010), sedangkan Thailand dan Philipina masing-masing mencapai 2.705.000 ton dan 1.833.000 ton (FAOSTAT, 2007). Peningkatan produktivitas dan kualitas dapat dilakukan melalui intensifikasi, ekstensifikasi dan pemuliaan tanaman. Nenas memiliki nilai ekonomi yang tinggi dan merupakan komoditas hortikultura yang mempunyai manfaat ganda, baik dikonsumsi dalam bentuk segar maupun sebagai bahan olahan (Medina & Garcia 2005). Standar pasar untuk konsumsi buah segar yaitu : (1) daun tidak berduri, (2) warna kulit buah/luar kuning-hijau, (3) warna daging buah kuning, (4) total padatan terlarut 12.8-13.7 obrix dan (5) rasio gula/asam 1.31-2.11. Standar buah untuk nenas kalengan yaitu : tangkai buah kuat, bentuk buah silindris, mata buah datar dan dangkal, permukaan buah keras, empulur dan serat kurang, serta mempunyai kandungan gula dan asam tertentu dan aroma menarik serta buah tidak berbiji (Py et al. 1987; Broertjes dan Harten 1988; Verheij dan Coronel 1992; Leal dan Coppens 1996).
Kualitas buah segar Indonesia belum memenuhi standar kualitas buah segar yang diinginkan oleh pasar. Peningkatan kualitas dan mutu buah segar dapat diperoleh melalui proses pemuliaan tanaman. Keragaman genetik diperlukan dalam proses pemuliaan tanaman dan dapat diperoleh melalui karakterisasi morfologi dan molekuler.
Penggunaan karakter morfologi relatif lebih mudah dilakukan dalam karakterisasi tetapi karakter tersebut kurang akurat karena adanya sebagian karakter tanaman yang di pengaruhi oleh lingkungan. Selain itu, biasanya memiliki tingkat keragaman atau polimorfisme yang rendah (Asideu et al. 1989) karena itu diperlukan penanda selain morfologi yaitu penanda molekuler.
Penanda molekuler yang tepat mampu menganalisa secara pasti tingkat keragaman genetik karena konsisten dan tidak dipengaruhi oleh lingkungan (Brar 2002). Salah satu penanda molekuler adalah RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA). Dibandingkan dengan teknik molekuler yang lain, RAPD
merupakan teknik yang lebih cepat dan mudah dilakukan karena tidak perlu diketahui sekuen DNA sebelumnya dan material tanaman yang dibutuhkan lebih sedikit.
Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (PKBT) memiliki koleksi aksesi nenas sebanyak 137 aksesi, sebagian sudah dilakukan karakterisasi. Apriyani (2005) melakukan analisa keragaman genetik 22 aksesi, yang terdiri dari 20 koleksi dalam negeri dan 2 aksesi dari Pantai Gading. Pemanfaatan yang lebih optimal, dilakukan dengan karakterisasi terutama pada 32 aksesi yang potensial memiliki sifat unggul.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menganalisis dan mengevaluasi keragaman aksesi nenas berdasarkan penanda morfologi dan genetik
2. Mengetahui keragaman genetik aksesi nenas berdasarkan penanda morfologi dan penanda RAPD Nenas koleksi Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (PKBT)
Kerangka Pemikiran
PKBT memiliki koleksi nenas yang sangat bermanfaat untuk perakitan varietas unggul akan tetapi belum semuanya dapat dikarakterisasi, dengan demikian manfaat dari koleksi tersebut menjadi belum maksimal, karena itu perlu dilakukan karakterisasi bagi aksesi yang belum dikarakterisasi. Karakterisasi perlu mencakup karakter morfologi serta molekuler, karena keduanya mempunyai manfaat yang saling menunjang baik dari sisi aplikasi maupun cakupan keragamannya. Alur kerangka pemikiran penelitian sebagai berikut :
Gambar 1. Bagan alir penelitian studi analisis keragaman nenas koleksi PKBT berdasarkan penanda morfologi dan penanda RAPD
Penanda Morfologi Penanda Molekuler (RAPD) Fase Vegetatif Daun Anaka n Isolasi DNA
Uji Kualitas dan Kuantitas DNA Informasi Keragaman Genetik bagi Pemuliaan tanaman Amplifikasi PCR Pemanfaatan belum maksimal Gel Agarose Koleksi Nenas PKBT Analisis Data Analisis Data Fase Generatif Buah
TINJAUAN PUSTAKA
Klasifikasi Nenas
Nenas (Ananas comosus (L). Merr) termasuk ke dalam kingdom Plantae, divisi Spermatophyta, kelas Angiospermae, sub-kelas Monocotyldonae, ordo
Farinosae, family Bromeliaceace, genus Ananas dan spesies Ananas comusus.
Kerabat dekat spesies nenas cukup banyak, terutama nenas liar yang biasa dijadikan tanaman hias, misalnya A. braceteatus (Lindl) Schultes, A. fritzmuelleri,
Aerectifolius L.B. Smith, dan A. anenassoides (Bak) L.B. Smith.
Nenas memiliki banyak kultivar dan berdasarkan warna daging buahnya dikelompokkan menjadi tiga golongan yaitu : (1). Golongan tanaman yang daging buahnya berwarna putih, kultivar penting yang termasuk golongan ini adalah kultivar Red Spanish. Kultivar ini banyak diusahakan di Cuba, Puerto Rico dan Malaysia. Bobot buah rata-rata 0.94 – 1.4 kg, umumnya untuk industri kalengan.; (2). Golongan tanaman nenas dengan daging buah berwarna kuning emas, kultivar penting pada golongan ini adalah adalah kultivar Queen, termasuk kultivar Abaka, Natal Queen, Palembang, Cabezona dan Eleuthera. Bobot buah kultivar Natal Queen rata-rata 0.4 – 0.9 kg dan sampai 1.6 kg. Kultivar Cabezona bobot buah rata-rata 7 kg, sebagian besar kultivar tersebut dikonsumsi dalam bentuk buah segar dan sebagian lagi dikalengkan.; ( 3 ) Golongan tanaman nenas dengan daging buah berwarna berwarna kuning muda, kultivar penting yang termasuk golongan ini adalah Smooth Cayenne, merupakan kultivar nenas paling penting di dunia, banyak diusahakan di Hawai. Bobot buah rata-rata 2.3-3.6 kg (Dinas Pertanian Tanaman Pangan Bengkulu 1994).
Berdasarkan karakteristik daun dan buahnya nenas (Ananas comosus (L). Merr) dapat dibedakan menjadi lima group yaitu: (1) Spanish (daun pendek berduri tajam, buah lonjong mirip kerucut), (2) Queen (daun pendek berduri tajam, buah lonjong mirip kerucut), (3) Abacci (daun panjang berduri kasar, buah silindris atau seperti piramida), (4) Cayene (daun halus, tidak berduri, buah besar), dan (5) Maipure (Nakasone dan Paull 1990), dan yang paling banyak ditanam adalah Cayenne. Kultivar nenas yang banyak ditanam di Indonesia adalah
golongan Cayenne yang dikenal dengan nama lokal nanas (Subang), nanas minyak (Bogor) sedangkan untuk kultivar Queen dikenal dengan nama lokal seperti nanas Bogor, Palembang, Pemalang dan Blitar. Golongan Spanish dikembangkan di kepulauan India Barat, Puerte Rico, Mexico dan Malaysia. Golongan Abacaxi banyak ditanam di Brazilia.
Spanish bobot buah 0.9 – 1.8 kg, bentuk buah membulat, mata buah
menonjol, warna kulit buah orange atau merah, warna daging buah kuning pucat sampai putih, hati (core) besar, berserat dan asam. Kultivar yang termasuk dalam
Spanish yaitu : Red Spanish, Singapore Spanish, Green Selangor, Castilla, PRI-67 dan Cabezona. Red Spanish banyak di budidayakan di Amerika Tanah dan
Amerika Selatan dan Singapore Spanish hanya dibudidayakan di Malaysia (Wee dan Thongtham 1992).
Nenas kelompok Queen mempunyai ukuran tanaman, daun dan buahnya lebih kecil daripada Cayenne. Pinggir daun berduri, bobot buah sekitar 0.5 – 1.1 kg, bentuk buah konikal, mata buah menonjol, warna kulit buah kuning, warna daging buah kuning tua, hati (core) kecil, rasanya manis, kandungan asam rendah. Kultivar yang yang termasuk jenis ini adalah Queen, Mac Gregor, Natal, Ripley dan Alexandria. Collins (1960) menyatakan bahwa warna kulit dan daging buah ketika matang berwarna kuning keemasan. Panjang tangkai buah sekitar 7 – 12 cm, ukuran mata buah lebih kecil, renyah dan memiliki aroma yang lebih baik.
Abacaxi banyak ditanam di Brazilia untuk keperluan lokal. Tanamannya
berdiri tegak. Panjang daun berkisar antara 60 – 65 cm pada bagian daun berduri. Tangkai buah kaku dengan panjang sekitar 40 cm. Buah berbentuk seperti piramida, berat kurang lebih 1.5 kg. Kultivar yang termasuk jenis ini yaitu
Abacaxi, Abaka, Sugar Loaf, Venezolara, Amarella, dan Papelon (Collins 1968). Cayenne mempunyai pinggir daun yang tidak berduri, bobot buahnya
berkisar antara 2.3 – 2.5 kg, bentuk buah silinder, mata buah datar, warna kulit buah orange, warna daging buah kuning pucat sampai kuning hati (core) sedang, rasa manis, kandungan serat sedikit, juicy. Kultivar yang termasuk Cayenne yaitu Smoth Cayenne, Cayenne Lisse, Smooth Guatemalan Typhone, St Michael dan Esmeralda. Nenas jenis Cayenne ini paling banyak ditanam di Filipina, Thailand, Hawaii, Kenya, Meksiko dan Taiwan (Wee dan Thongtham, 1992).
Varietas nenas yang banyak ditanam di Indonesia adalah golongan Cayenne dan
Queen. Dewasa ini ragam kultivar nenas yang dikategorikan unggul adalah nenas Bogor, Subang dan Palembang.
Maipure mempunyai bobot buah sekitar 0.8 – 2.5 kg, berbentuk silinder,
warna daging buah putih atau kuning tua, hati kecil sampai medium, rasanya lebih manis daripada Cayene, berserat, sangat juicy, kurang cocok untuk pengalengan.
Maipure, Rondon, Perolera, Monte Lirio dan Lebrija termasuk kultivar jenis ini.
Jenis ini banyak dibudidayakan di Amerika Selatan dan Tengah sebagai buah segar untuk pasaran lokal (Prosea 1997).
Daerah Penyebaran Nenas
Nenas berasal dari Brasilia (Amerika Selatan) yang telah di domestikasi disana sebelum kedatangan Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nenas ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, masuk ke Indonesia pada abad ke-15 (1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan, dan meluas dikebunkan di lahan kering (tegalan) di seluruh wilayah nusantara. Nenas tersebar hampir di seluruh provinsi dan dibudidayakan terutama di daerah dataran rendah. Sentra produksi nenas di Indonesia meliputi: Sumatera Utara, Riau, Sumatera Selatan, Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah dan Kalimantan Timur.
Karakter Vegetatif
Nenas termasuk tanaman herbaceous dari kelas monokotil yang bersifat perennial. Nenas dewasa dapat mencapai ketinggian ketinggian 100 - 200 cm, dengan diameter tajuk 100 - 200 cm tergantung dari varietas tanamannya. Struktur utama morfologi dibedakan menjadi batang, daun, tangkai buah, buah majemuk atau sinkarp, mahkota, tunas dan akar (Coppens dan Leal 2001).
Batang nenas memiliki panjang antara 20 – 25 cm dengan diameter bagian bawahnya 2 – 3.5 cm dan semakin ke atas diameter batang semakin besar yaitu 5.5 – 6.5 cm serta bagian puncaknya mengalami mengecil. Batang nenas terdiri dari ruas – ruas yang panjangnya bervariasi dari 1 – 10 cm (Collins 1960). Buku nenas dapat dilihat melalui daun yang dekat batang, menghasilkan tunas
ketiak setiap buku. Tunas ketiak ini dapat menghasilkan tunas dasar buah atau tunas anakan (Verheij dan Coronel 1997; Nakasone dan Paull 1998).
Daun merupakan bagian yang melekat pada bagian batang yang berada di bagian atas permukaan tanah, pada tangkai dan pada batang mahkota. Rata-rata jumlah daun yang berfungsi dan aktif berkisar antara 70-80 helai dan berbentuk pedang, panjangnya dapat mencapai 1 m atau lebih, lebarnya 5-8 cm, pinggirannya berduri atau hampir rata dan berujung lancip. Daun di bagian bawah merupakan daun tua dan ukurannya pendek, di bagian tengah tanaman ukuran daun paling panjang dan daun bagian atas umumnya muda dan ukurannya pendek, sehingga tanaman seakan-akan berbetuk hati. Warna daun nenas sebelah atas ada hijau mengkilap, hijau tua, merah tua bergaris coklat kemerahan, tergantung dari varietasnya, sedang permukaan daun bagian bawah berwarna putih seperti perak.
Berdasarkan pengamatan anatomi terdapat jaringan penyimpanan air (water storage tissue) yang terdiri dari sel-sel yang tidak berwarna, berbentuk tiang dan terletak di bawah jaringan hypodermal bagian atas dan meluas ke bawah sampai mesofil. Jaringan penyimpanan air dapat mencapai setengah dari tebalnya daun. Pada musim kering, tanaman nenas akan menggunakan air dalam jaringan tersebut (Collins 1968). Stomata terdapat pada permukaan daun bagian bawah. Jumlah stomata lebih kurang 70-85/mm2. Stomata ini tertutup sepanjang siang untuk menghemat penggunaan air. Mekanisme menutupnya stomata pada nenas ini disebabkan nenas termasuk mempunyai jalur fotosintesis tipe CAM (Crassulacean Acid Metabolism). Karbondioksida diserap pada malam hari dan diubah menjadi asam yang digunakan dalam sintesis karbohidrat pada siang hari. Jalur fotosintesis memungkinkan stomata tertutup sepanjang siang untuk menghemat menghemat penggunaan air.
Nenas berdasarkan keberadaan duri pada daun dibagi tiga kelompok yaitu : (1) berduri di ujung daun, (2) berduri pada seluruh tepi daun dan (3) tidak berduri sama sekali, daunnya menggulung seperti pipa (“pipping”) (Collins 1968; Verheij dan Coronel 1997; Samson 1980).
Nenas mempunyai tangkai buah yang berkembang dari perpanjangan meristem apikal yang kemudian berdiferensiasi dan membentuk buah. Pada saat terbentuk buah, beberapa tunas ketiak pada batang tumbuh menjadi tunas batang.
Tunas batang yang telah mencapai panjang 30-35 cm dapat dipotong dan digunakan untuk bibit. Tangkai buah yang merupakan perpanangan dari batang adalah tempat melekatnya bunga atau buah. Pada tangkai buah, di bawah buah, terdapat sejumlah daun yang pendek dan sempit. Jumlah dan besarnya tunas dasar buah tergantung pada sifat keturunan tanaman nenas dan kesuburan tanah. Panjangnya dapat mencapai 26 cm dengan bobot antara 285-425 gram (Coppens dan Leal 2001; Verheij dan Coronel 1997; Nakasone dan Paull 1998).
Mahkota merupakan kelanjutan dari sel – sel meristem pada batang. Pertumbuhannya sejalan dengan perkembangan buah dan ketika buah matang mahkota menjadi dorman. Rangkaian bunga dan buah tanaman nenas terdapat pada meristem apikal batang. Pertumbuhan mahkota berlangsung selama buah berkembang menjadi besar. Setelah buah masak, mahkota dapat ditanam sebagai bibit tanaman. Pada ujung mahkota terdapat meristem pembentuk daun. Peningkatan pertumbuhan mahkota kira-kira 30-45 hari setelah pertumbuhan buah dimulai (Collins 1968; Nakasone dan Paull 1998).
Nenas mempunyai perakaran yang dangkal dan terbatas walaupun ditanam pada media yang paling baik. Kedalaman perakarannya tidak lebih dari 50 cm (Samson 1980). Berdasarkan cara terbentuknya perakaran nenas dikelompokkan menjadi akar primer, akar sekunder dan akar adventif. Akar prmer berasal dari biji sebagai akar tunggang. Pada pertumbuhan bibit selanjutnya akar ini hilang dan berganti dengan akar adventif. Pada akar adventif selanjutnya bercabang menjadi akar sekunder yang dapat berupa rambut akar, epidermis, exodermis, korteks bagian luar dan dalam, endodermis, perisikel, floem, xylem dan sel-sel empulur. Tanaman nenas hanya mempunyai sistem perakaran serabut yang sebarannya kea rah horizontal dan vertikal mencapai radius 50 cm (Collins 1968; Samson 1980; Nakasone dan Paull 1998).
Karakter Generatif dan Pembungaan
Karakter generatif yaitu dari meristem ujung terbentuk tangkai buah dan bunga. Bunga nenas muncul sebanyak 50-200 bunga pada setiap individu ditandai dengan berubahnya dasar pangkal buah menjadi merah (Okimoto 1984; Leal dan Coppens 1996). Bunga nenas termasuk bunga majemuk, mekar sebanyak 5
sampai 10 bunga setiap hari (Samson 1980). Masing-masing bunga memiliki satu daun pelindung (braktea) yang lancip, mempunyai 3 helai daun kelopak, pendek dan berdaging terdapat 3 helai daun mahkota, membentuk tabung yang mengelilingi 6 lembar benangsari dan satu lembar tangkai putik yang sempit berisi kepala putik yang bercabang tiga (Verheij dan Cronel 1997). Masa reseptif dan anthesis hampir bersamaan, bervariasi pada setiap kultivar mulai satu minggu sampai dua bulan setelah inisiasi bunga, akan tetapi persilangan sendiri tidak terjadi karena adanya self-incompatibilitas karena terhambatnya pertumbuhan tabung polen pada stilus (Kerns et al. 1932; Leal dan Coppens 1996).
Buah nenas termasuk buah senokarp (cenocarfium) yang terbentuk dari penebalan yang luar biasa dari poros pembungaan dan dari peleburan masing-masing bunga yang kecil, kulit buahnya yang keras terbentuk dari kelopak-kelopak dan braktea yang tidak rontok. Berat buah meningkat sekitar 20 kali lipat dari pembungaan sampai maksimum. Studi perkembangan buah menunjukkan bahwa berat buah dan komponen-komponen buah lainnya meningkat berupa sigmoid. Buah normal berisi buah kecil yang tersusun dalam deretan ke kiri dan ke kanan secara teratur. Dalam deretan yang memutar ke kiri terdapat 8 deretan dan deretan ke kanan terdapat 13 deretan. Sejak munculnya bunga sampai saat buah masak diperlukan waktu kurang lebih lima sampai enam bulan (Coppens dan Leal 2003; Collins 1968; Verheij dan Coronel 1997; Nakasone dan Paull 1998).
Pemuliaan Tanaman Nenas
Tujuan pemuliaan seleksi tanaman nenas berbeda-beda di setiap tempat, tetapi biasanya menekankan pada reisistensi terhadap hama dan penyakit (Coppens dan d’eeckenbrugge 1996). Saat ini, pengembangan kultivar untuk konsumsi buah segar telah menjadi perhatian utama. Populasi yang diperoleh dari persilangan untuk memungkinkan diseleksi tipe-tipe yang lebih baik. Dalam seleksi ini melibatkan sifat-sifat yang jelek dan mutasi dan yang diseleksi tipe superior. Mutasi tetap terjadi pada klon-klon terpilih, pengaruh seleksi tidak permanen dan tanpa seleksi lebih lanjut, klon-klon komersil di lapang dapat kembali ke kondisi seperti populasi yang sebelum diseleksi (Nakasone dan Paull 1998).
Kegiatan hibridisasi nenas pertama kali dikerjakan dan mengambil tempat di Florida sebagai usaha untuk menghasilkan kultivar yang adaptif pada kondisi lokal sehingga bisa bersaing dengan nenas impor dari India Barat untuk pasar nenas segar. Pemuliaan nenas dalam skala besar diselenggarakan dari tahun 1914 sampai tahun 1972 oleh Pineapple Growers Association of Hawaii (PGAH) di kebun percobaan Pineapple Research Institute (PRI) dibawah pimpinan K. Kern dan J.L Collins. Program ini sangat lengkap dan meliputi studi biologi bunga (sitologi, sitogenetik, self incompatibility), pengembangan uji resistensi hama dan penyakit, pewarisan karakter yang diseleksi, prospek plasma nutfah dan evaluasi. Hasilnya menjadi dasar yang diwajibkan dalam pengetahuan genetika nenas saat ini (Leal dan Coppens 1996).
Penanda Morfologi
Secara tradisional, identifikasi tanaman dan analisis hubungan keragaman antar tanaman dilakukan secara kombinasi menggunakan penanda morfologi, sifat agronomi atau analisis biokimia (Hadiati et al. 2002). Identifikasi tanaman dan analisis hubungan kekerabatan antar tanaman dilakukan secara kombinasi mengunakan penanda morfologi, sifat agronomi atau analisis biokimia seperti isozim (Waugh 1997). Analisis keragaman morfologi dilakukan dengan menggunakan data hasil pengamatan atau pengukuran karakter morfologi tertentu (Falconer 1970). Kelemahan analisis keragaman genetik menggunakan penanda morfologi adalah sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, memperlihatkan penurunan sifat dominan – resesif, dan memiliki tingkat keragaman atau polimorfisme yang rendah (Asiedu et al. 1989; Tanksley dan Bernatsky 1989).
Penanda morfologi adalah suatu penanda yang berdasarkan bentuk – bentuk organ tanaman yang mudah diamati. Penanda morfologi yang digunakan adalah deskripsi taksonomi karena lebih mudah, lebih cepat, sederhana dan lebih murah. Penanda morfologi dipergunakan sebagai cara cepat untuk mengidentifikasi varietas dan diharapkan dapat digunakan untuk menilai kekerabatan.
Penanda Molekuler
Beberapa metode analisis DNA untuk studi keragaman genetik antara lain : 1) Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), 2) Random
Amplified Polymorphic DNA (RAPD), 3) Amplified Fragment Length Polymorpism (AFLP) dan 4) Simple Sequence Repeat (SSR).
Teknik analisis RAPD mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan penanda DNA lainnya yaitu antara lain: 1) penanda RAPD lebih murah, 2) regenerasi cepat, 3) membutuhkan DNA lebih sedikit, 4) tidak menggunakan radio isotop. Selain itu penanda RAPD dapat dihasilkan tanpa perlu diketahui latar belakang genomnya. Disamping itu, pada analisis RAPD dapat diperoleh hasil yang cepat, tidak membutuhkan informasi urutan primer serta primer yang acak yang dipakai dan dapat digunakan untuk analisis genom semua jenis organisme (Williams et al. 1991).
Metode RAPD ini menggunakan satu primer acak. Primer tersebut akan berpasangan dengan utas tunggal DNA genom yang satu dan pada utas DNA pasangannya dengan orientasi yang berlawanan. Selama situs penempelan primer masih berada dalam jarak yang masih dapat diamplifikasi, maka akan diperoleh produk DNA amplifikasi. Semakin pendek fragmen yang akan diamplifikasi semakin efisien amplifikasinya (Tingey et al. 1992; Darmono 1996; Weising et al. 1995).
Analisis keragaman genetik menggunakan RAPD telah digunakan pada tanaman nenas. Hasil analisis keragaman genetik 22 aksesi nenas koleksi PKBT IPB menunjukkan bahwa dari 4 primer yang digunakan diperoleh total pita polimorfik sebanyak 23 dari 29 total pita secara keseluruhan dan menghasilkan dendrogram dengan koefisien kemiripan berkisar antara 0.62-1.00 (Apriyani 2005). Selanjutnya Nasution (2008) dengan menggunakan analisis RAPD telah berhasil mengevaluasi jarak genetik dan pola hubungan 30 genotipe nenas hasil persilangan antara tetua ”Smooth Cayenne” dan “Queen” dimana hasil uji koefisien kemiripan menunjukkan rentang 0.38-0.81. Berdasarkan hasil analisis gerombol berhasil memisahkan menjadi dua kelompok utama pada koefisien kemiripan 0.61. Hadiati dan Sukmajaya (2002) memperoleh empat kelompok kekerabatan dari 30 aksesi nenas yang dianalisis berdasarkan penanda isozim pada
derajat kemiripan 0.63. Duval et al. (2001) dengan menggunakan RFLP berhasil membuktikan bahwa Ananas comosus dengan spesies lainnya, seperti
Pseudananas sagenarius mempunyai polimorfisme yang tinggi yaitu 58.7%,
sedangkan Ananas lucidus, Ananas ananassoides dan Ananas parguazensis relative homogen. Popluechai et al. (2007) berhasil mengelompokkan tiga kelompok kultivar nenas di Thailand melalui penanda RAPD dengan koefisien kemiripan 0.64 hingga 0.96. Metode RAPD merupakan salah satu metode yang akhir-akhir ini banyak digunakan dalam analisis keragaman genetik tanaman, karena relatif lebih cepat dan lebih mudah.
METODOLOGI
Tempat dan Waktu
Percobaan ini terdiri dari dua tahapan, tahap pertama adalah penelitian analisis keragaman karakter fenotipik tanaman yang telah ditanam di kebun koleksi IPB Pasir Kuda Ciomas. Tahapan kedua, yaitu pelaksanaan analisis molekuler yang dilakukan di Laboratorium Molekuler Pusat Kajian Buah Tropika (PKBT) Kampus IPB Baranangsiang. Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai dengan Oktober 2010.
Bahan dan Alat
Karakterisasi tanaman pada penelitian ini dilakukan pada 32 asesi nenas hasil koleksi Kebun Percobaan Institut Pertanian Bogor Pasir Kuda Ciomas, merupkan hasil eksplorasi beberapa daerah di Indonesia seperti Kalimatan Selatan, Kalimantan Timur, Manado, Lampung, Papua (Pak-Pak Barat), Lampung, Jawa Barat, Sumatera Utara, Riau, Nangroe Aceh Darussalam, Filipina, Jepang, Wonosobo dan koleksi PKBT (Tabel 1).
Bahan kimia yang digunakan antara lain : CTAB, NaCl, Mercaptoetanol, Tris HCl, air bebas ion, pasir kuarsa, polyvynylpyrolidone (PVP), Chloroform isoamylalkohol (CIAA 24:1), isopropanol, alkohol absolut 70%, loading dye, agarose, buffer TAE 1x, primer RAPD (10 primer), PCR mix, tube 1.5 ml, tube 0.2 ul, tip putih, tip kuning, tip biru, ethidium bromide. Peralatan yang digunakan adalah water bath, mortar, gunting, mikropipet, tube rak, vortex, sentrifuge, UV
spektrofotometer, Polymerase Chain Reaction (PCR) merk Applied Biosystem
Tabel 1. Jenis dan Asal bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian
No. KODE KODE KELOMPOK LOKASI
LAPANGAN AKSESI ASAL
1 SC-KAS KSPMSC SMOOTH CAYENNE KALIMANTAN SELATAN 2 C-SMUT SUPMSC SMOOTH CAYENNE SUMATERA UTARA
3 Q-MNDO MANADO QUEEN MANADO
4 C-PAK
PAK-PAK
BARAT CAYENNE PAPUA
5 Q-KTM1 Q-KAL-TIM 1 QUEEN KALIMANTAN TIMUR 6 Q-KTM2 Q-KALTIM 2 QUEEN KALIMANTAN TIMUR 7 C-LMPG1 SLLLC-1 CAYENNE LAMPUNG
8 C-LMPG3 SLLLC-3 CAYENNE LAMPUNG
9 Q-BLI Q-BALI QUEEN BALI
10 QC-V49 V.49 QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 11 C-BNHYU BUNIHAYU CAYENNE SUBANG
12 C-SMUT2 NBSI CAYENNE SUMATERA UTARA 13 C-SMDU SIMADU CAYENNE SUBANG
14 C-FLPN LNFSC SMOOTH CAYENNE FILIPINA 15 Q-RIAU SRPLQH QUEEN RIAU
16 QC-AZRI AZURI QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT
17 SC-NAD SNADLS SMOOTH CAYENNE NANGROE ACEH DARUSSALAM 18 SC-PRBA JBPHSC SMOOTH CAYENNE PURBALINGGA
19 C-RNIS ARNIS CAYENNE MEKARSARI 20 QC-P14 P.14 QUENN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 21 QC-P5/12 P.5/12 QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 22 QC-P18 P.18 QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 23 QC-P10 P.10 QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 24 SC-SMDG SMDGSC SMOOTH CAYENNE SUMEDANG 25 QH-BBEL BBBMQH QUEEN HIJAU BANGKA BELITUNG 26 SC-JPG LNJSC SMOOTH CAYENNE JEPANG
27 SC-SMUT3 SSUBSC SMOOTH CAYENNE SUMATERA UTARA 28 Q.OGIL Q.OG-IL QUEEN OGAN KOMERING ILIR 29 QC-III III/1/31 QUEEN X CAYENNE KOLEKSI PKBT 30 SC-WNSBO JTWHSC SMOOTH CAYENNE WONOSOBO 31 CNN CNN CAYENNE KOLEKSI PKBT 32 C-DSBG D.SUBANG CAYENNE SUBANG
Metode Penelitian
Penanda Morfologi Tanaman
Penelitian terdiri atas dua bagian, yaitu pengamatan fenotipik di lapang dan pengamatan genotipik di laboratorium. Pengamatan fenotipik dilakukan dengan mengamati penampilan morfologi tanaman dan pengamatan genotipik melalui analisis pola pita DNA dengan menggunakan teknik RAPD.
Standar pengamatan deskripsi morfologi nenas yang digunakan berdasarkan IBPGR (1991). Adapun peubah yang diamati adalah:
a) Pengamatan fase vegetatif tanaman meliputi :
1. Tinggi tanaman (cm), diukur dari pangkal batang terbawah/bagian permukaan tanah sampai pucuk daun teratas setelah semua daun ditelungkupkan dan diukur pada saat panen
2. Total jumlah daun (helai), diukur total keseluruhan daun yang ada (termasuk yang layu). Total jumlah daun diukur/dihitung pada saat panen. 3. Panjang daun (cm), diukur mulai dari batang, tempat daun keluar sampai
ujung daun dari daun terpanjang atau daun nomer 7, diukur pada saat panen.
4. Lebar daun (cm), diukur pada bagian permukaan daun terlebar dari daun terpanjang atau daun nomor 7 dan diukur pada saat panen.
5. Diameter tajuk, diukur panjang bukaan daun, diukur pada saat panen. 6. Jumlah duri per 10 cm, dihitung jumlah duri yang ada pada daun nenas
setiap 10 cm pada sisi kanan dan kiri. Kemudian jumlah duri dari kedua sisi daun tersebut diratakan. Jumlah duri diukur pada saat panen.
7. Warna daun, menentukan warna daun bagian atas dan bagian bawah pada
daun yang masih muda, daun yang tua/layu dan menjelang panen dengan menggunakan colour chart.
8. Letak duri, dilihat letak duri yang ada pada daun nenas dimana digolongkan menjadi 3 bagian yaitu ujung, tengah dan pangkal, diukur pada saat panen.
9. Jumlah anakan (suckers), menghitung jumlah anakan yang muncul dari permukaan tanah, diukur pada saat panen.
10. Jumlah tunas dasar buah (slips), menghitung jumlah tunas yang muncul dari dasar buah dan diukur pada saat panen.
b) Pengamatan fase generatif buah yang dilakukan pada saat panen / masak fisiologis meliputi :
1. Warna buah, diamati dalam dua tahap yaitu saat buah muda (sebelum panen) dan saat buah matang (setelah panen). Pengukuran dilakukan dengan menggunakan colour chart
2. Bobot mahkota (g), diukur dengan menimbang mahkota yang terdapat pada ujung buah.
3. Bobot buah (g), diukur dengan menimbang buah tanpa mahkota dan tanpa batang buah
4. Bobot total / bobot buah dengan mahkota (g), diukur dengan menimbang buah tanpa membuang mahkotanya.
5. Jumlah daun mahkota (helai), menghitung semua jumlah daun yang ada di mahkota
6. Panjang buah (cm), mengukur panjang buah dari pangkal sampai ujung dengan menggunakan jangka sorong atau penggaris
7. Tinggi mahkota (cm), mengukur tinggi mahkota dari pangkal mahkota sampai ujung setelah daun mahkota ditelungkupkan.
8. Diameter buah (cm), diukur dengan cara membelah buah secara vertical kemudian diukur diameternya dari sisi yang telah dibelah. Pengukuran diameter di lakukan dibagian ujung, tengah dan pangkal. Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong atau penggaris.
9. Diameter hati/core (cm), mengukur dengan cara membelah buah secara vertikal, kemudian diukur poros tengah diantara daging buah. Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong atau penggaris.
10. Diameter kedalaman mata (cm), mengukur kedalaman mata dari buah nenas dengan membelah buah secara horizontal, kemudian pengukuran dilakukan di tiga mata tunas. Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong.
11. Panjang pedunkel (cm), diukur dari pangkal buah bertumpu
12. Total padatan terlarut (0Brix), mengukur dengan cara mengambil dan menghaluskan bagian buah, kemudian mengukur cairan buah setelah menyaringnya dengan kertas saring menggunakan hand refractometer
13. pH buah nenas,
14. Lingkar mahkota (cm), diukur lingkaran mahkota buah
15. Jumlah mata buah, diukur dengan cara menghitung berapa banyak jumlah mata buah yang ada
16. Total asam (%), diukur dengan menggunakan daging buah yang telah dihancurkan sebanyak 20 g dan memasukkannya ke dalam labu takar 200 ml dan menambahkan air destilata sampai tanda tera kemudian melakukan penyaringan. Filtrat hasil penyaringan selanjutnya diambil sebanyak 25 ml (fp = 200/25) dan selanjutnya menambahkan indikator Phenolphetalein (PP) sebanyak 3 tetes lalu menitrasinya dengan larutan NaOH 0.1 N sampai membentuk warna merah muda yang stabil.
17. Panjang empulur (cm) diukur dengan cara membelah buah secara vertikal dan mengukur panjang empulur/hati buah dari bagian atas sampai bagian bawah buah.
Penanda Molekuler RAPD Isolasi DNA
Metode yang digunakan untuk CTAB Doyle dan Doyle (1987) yang sudah dimodifikasi (Drabkoba et al. 2002). Sampel daun dari masing-masing bahan tanaman dihancurkan dengan menggunakan mortar yang di dalamnya ditambahkan buffer ekstrak, kemudian diinkubasi dalam waterbath pada suhu 65 0
C selama 20 menit. Setelah inkubasi, ditambahkan larutan kloroform isoamyl alkohol/CIAA (24:1) sebanyak 1 kali volume kemudian divortex selama 1 menit hingga larutan tercampur.
Sampel disentrifuse dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit dengan tujuan untuk memisahkan bagian DNA dan bahan-bahan lainnya. Supernatan dimasukan ke dalam tabung baru dan ditambahkan CIAA kembali sebanyak 1x volume dan disentrifuse kembali. Supernatan ditambahkan isopropanol sebanyak 1x volume. Larutan DNA tersebut disentrifuse kembali dan larutan di buang hingga pelet DNA tertinggal diujung tube, kemudian ditambahkan akohol 70% sebanyak 100 µl dan disentrifuse kembali. Alkohol dibuang dan pelet DNA dikeringkan dengan cara tube dibalik disimpan dalam
desikator sampai pelet DNA mengering. Pelet DNA yang kering ditambahkan air bebas ion sebanyak 10 µl dan dijadikan sebagai stok DNA.
Uji kualitas dan kuantitas DNA dengan gel agarose
Uji kualitas DNA total dilakukan dengan menggunakan larutan agarose 0.8% dan dielektroforesis dalam larutan buffer TAE 1x yang dialirkan arus listrik dari muatan negatif menuju muatan positif selama selama 50 menit pada 50 volt. Konsentrasi DNA total dapat diperkirakan berdasarkan hasil elektroforesis yaitu dengan cara membandingkan DNA total dengan lamda DNA. Lamda DNA yang digunakan produk merk promega. Lamda yang digunakan untuk mengecek konsentrasi DNA total dibutuhkan sebanyak 1µl dan diisikan pada lubang sumur pertama pada agarose. Konsentrasi Lamda DNA dalam 1 ul adalah 457 µg/ml. Volume DNA total untuk tes kualitas DNA digunakan sebanyak 5 µl, sehingga untuk setiap 1 µl DNA setara dengan 91.4 ng/µl. Kebutuhan DNA untuk tahapan PCR sebanyak 10 ng, maka DNA total diencerkan konsentrasinya menjadi 5x. Pewarnaan dengan cara perendaman gel agarose di dalam larutan pewarna DNA EtBr 1% selama 10 menit, kemudian didokumentasikan dengan menggunakan kamera digital pada penyinaran uv transilluminator. Elektroforesis ditujukan untuk pengecekan kualitas DNA total dan produk PCR.
Amplifikasi DNA dengan PCR
Amplifikasi DNA nenas dilakukan menurut metode Williams et al. (1990). Reaksi amplifikasi dilakukan dengan microtube volume 0.5 nl yang berisi 25 µl campuran larutan yang terdiri atas : 12.5 µl Go tag mix, 10.5 µl air bebas ion (ion
free) , 1 µl primer acak dan 1 µl DNA. Volume akhir campuran reaksi amplifikasi
adalah 26 µl. Selanjutnya tube tersebut dimasukkan ke dalam blok mesin PCR (Applied Biosystem Thermal Cycler version 2.00), yang diprogramkan dengan tahapan sebagai berikut :
Tahap I Pre-PCR : 940C selama 4 menit sebanyak 1 siklus
Tahap II PCR : Denaturasi 940C selama 30 detik, annealing (penempelan primer) pada suhu 360C selama 1 menit; dan extention (perpanjangan) pada suhu 720C selama 1 menit sebanyak 40 siklus
Tahap III Post PCR : Perpanjangan akhir pada suhu 720C selama 5 menit sebanyak satu siklus
Hasil dari amplifikasi ini dapat dilihat dengan elektroforesis. Primer yang digunakan untuk amplifikasi DNA adalah primer yang sudah diuji melalui tahap optimasi suhu di Laboratorium Pusat Kajian Buah Tropika (Tabel 2).
Tabel 2. Nama dan susunan basa primer koleksi PKBT-IPB
No Nama
Primer
Susunan Basa Suhu
Annealing 1 SBH 06 AC GC AT CG CA 360C 2 SBH 07 CT GC AT CG TG 360C 3 SBH 08 GA AA CA CG CC 360C 4 SBH 12 AC GC GC AT GT 360C 5 SBH 13 GA CG CC AC AC 360C 6 SBH 18 GA AT CG GC CA 360C 7 SBH 19 CT GA CC AG CC 360C 8 SBN 03 GG TA CT CC CC 360C 9 SBN 13 AG CG TC AC TC 360C 10 OPE 07 AG AT GC AG CC 360C Analisis Data
Data hasil pengamatan morfologi dan molekular dianalisis dengan menggunakan program NTSYSpc (Numerical Taxonomy and Multivariate
Analysis) versi 2.0 (Rohlf 1998). Hasil pengamatan morfologi, diberi nilai skor 0
apabila karakter morfologi tidak dimiliki oleh individu dan nilai skor 1 apabila individu memiliki karakter sesuai pengamatan. Pengamatan pola pita hasil elektroforesis ditujukan pada tingkat migrasi yang sama yaitu bernilai skor 0 apabila tidak terbentuk pita dan skor 1 apabila terdapat pita.
Koefisien kemiripan berdasarkan penanda morfologi, molekular dan data gabungan dianalisis berdasarkan metode Simple Matching Coeficient (SM) melalui SIMQUAL (Similarity for Qualitative Data) pada program NTSYSpc versi 2.0. Tingkat keselarasan koefisien kesamaan antara penanda dibandingkan dengan menggunakan MXCOMP program NTSYSpc versi 2.0. Tingkat keselarasan pengelompokan ditentukan oleh nilai goodness of fit yaitu kesesuaian antara nilai koefisien kemiripan (SM) dengan kriteria sangat sesuai (r > 0.9), sesuai (0.8 < r < 0.9), tidak sesuai (0.7 < r < 0.8) dan sangat tidak sesuai (r < 0.7).
Analisis pengelompokan (clustering) pada data morfologi, molekuler, dan gabungan dianalisis dengan menggunakan SAHN (Sequential Agglomerative
Hierarchical and Nested)-UPGMA (Unweighed pair-group method arithmatic average) (Soltis et al. 1998). Hasil analisis disajikan dalam bentuk dendrogram.
Analisis komponen utama dianalisis pada tahapan multivariate program MINITAB. Hasil analisis berupa plot dua dimensi dan karakter pendukung pengelompokan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Penanda Morfologi
Penanda morfologi meliputi karakter bentuk, ukuran, warna untuk daun dan buah. Variasi kedudukan daun terlihat pada posisi tegak, terbuka dan terkulai. Letak duri dan ada tidaknya duri pada daun terdapat di seluruh bagian daun dan diujung daun. Warna daun ditunjukkan dengan adanya variasi warna yaitu hijau tua dan hijau ditengah merah tua. Penampilan bentuk buah terlihat dengan bentuk silinder tipis meruncing (cylindrical slight taper), silinder tajam meruncing (cylindrical sharp taper) dan bulat (pyriform). Warna buah ditunjukan dengan variasi warna buah putih, kuning pucat dan kuning. Variasi permukaan mahkota ditunjukkan dengan adanya bentuk panjang berbentuk kerucut (long
conical), panjang berbentuk silinder (longtherned cylindrical), dan panjang
berbentuk silender dengan rangkai panjang (longtherned cylindrical with bunchy
top).
Karakter yang digunakan untuk pengelompokan ialah karakter morfologi baik kualitatif maupun kuantitatif. Karakter kualitatif yang diamati meliputi daun
(kedudukan daun, warna daun, ada tidaknya duri, distribusi duri), buah (warna kulit buah ketika masak, bentuk mata, warna daging buah dan bentuk
buah), mahkota (permukaan mahkota, duduk daun mahkota, letak duri), sedangkan karakter kuantitatif yang diamati meliputi tinggi tanaman, daun (jumlah, panjang dan lebar daun), jumlah duri/10 cm, buah (panjang tangkai, diameter tangkai, panjang buah, diameter buah, panjang empulur, keliling buah, diameter hati, kedalaman mata, bobot, tebal daging buah, PTT, pH, kadar asam dan vitamin C) dan mahkota (tinggi, lingkar, jumlah daun dan bobot).
Keragaman morfologi bentuk, warna, tipe maupun ukuran, diperoleh berdasarkan hasil pengamatan langsung pada warna daun tua, distribusi duri, warna buah matang, warna daging buah, dan bentuk mahkota. Keragaman bentuk karakter morfologi secara kualitatif diperlihatkan pada Gambar 2.
1
2
3
4 5 6
Gambar 2. Hasil pengamatan morfologi karakter kedudukan daun(1), warna daun tua (2), distribusi duri (3), warna buah matang (4), warna daging buah (5), dan bentuk mahkota 6) pada SMDU (A),
C-BNHYU (B), SC-NAD (C), SC-PRBA (D), SC-SMUT3 (E), C-PAK
(F), QC-P5/12 (H), C-FLPN (I) dan C-DSBG (J).
A
C
B
D
E
F
G
J
I
H
Keragaman morfologi dapat diamati pada penanda morfologi sebanyak 31 karakter meliputi organ : (1) daun yaitu 15 karakter, (2) buah yaitu 16 karakter. Parameter morfologi yang diamati, diasumsikan setara dengan jenis primer pada penanda molekuler, sedangkan lokus sub karakter setara dengan lokus pita pada penanda molekuler. Hasil pengamatan morfologi pada aksesi nenas dari 31 parameter yang diamati diperoleh 116 karakter pembeda.
Tabel 3. Rekapitulasi karakter polimorfik penanda morfologi nenas
No Parameter Penanda Jumlah sub Sub karakter Jumlah karakter
Morfologi karakter yang berbeda polimorfik
1 Tinggi tanaman 2 2 2 2 Kedudukan daun 3 3 3 3 Lebar daun a. atas 3 3 3 b. tengah 3 3 3 c. bawah 3 3 3 4 Panjang daun 3 3 3 5 Diameter tajuk 3 3 3 6 Letak duri 2 2 2
7 Warna daun tua 2 2 2
8 Jumlah daun mahkota 3 3 3
9 Bobot mahkota 3 3 3
10 Tinggi Mahkota 3 3 3
11 Lingkar mahkota 3 3 3
12 Permukaan mahkota 3 3 3
13 Warna daun mahkota 2 2 2
14 Duduk daun mahkota 3 3 3
15 Duri pada mahkota 2 2 2
16 Panjang Buah 2 2 2
17 Permukaan buah 3 3 3
18 Warna buah ketika masak 3 3 3
19 Warna daging buah 3 3 3
20 Mata buah 2 2 2
21 Diameter buah
a. atas 3 3 3
b. tengah 3 3 3
Tabel 3. (lanjutan) Rekapitulasi karakter polimorfik penanda morfologi nenas
No Parameter Penanda Jumlah sub Sub karakter Jumlah karakter
Morfologi karakter yang berbeda polimorfik
22 Keliling buah a. atas 3 3 3 b. tengah 3 3 3 c. bawah 3 3 3 23 Diameter hati a. atas 2 2 2 b. tengah 2 2 2 c. bawah 2 2 2 24 Bobot buah 3 3 3
25 Bobot total buah 3 3 3
26 Total padatan terlarut
a. atas 3 3 3 b. tengah 3 3 3 c. bawah 3 3 3 27 Total asam a. atas 2 2 2 b. tengah 2 2 2 28 pH buah a. atas 2 2 2 b. tengah 2 2 2 c. bawah 2 2 2
29 Jumlah mata buah 3 3 3
30 Panjang empulur 2 2 2
31
Panjang buah dan
mahkota 3 3 3
JUMLAH 116 116 100%
Matriks koefisien kemiripan morfologi antara 32 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan rentang tingkat kemiripan berkisar antara 0.57-0.95 (Tabel Lampiran 4). Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.57-0.95 yaitu pada aksesi Q-KTM1 dengan Q-KTM2 yang memiliki perbedaan pada lebar daun atas, tengah, dan bawah. Perbedaannya adalah lebar daun Q-KTM1 lebih besar dibandingkan Q-KTM2 (Gambar 3).
Gambar 3. Perbedaan karakter morfologi lebar daun atas, tengah dan bawah pada aksesi Q-KTM2 (A) dengan Q-KTM1 (B) di koefisien kemiripan 0.95
Nilai koefisien kemiripan terendah 0.57 yaitu aksesi C-SMUT2 dengan QC-P14 yang memiliki perbedaan pada karakter kedudukan daun, warna buah ketika masak, permukaan mahkota, letak duri pada mahkota, warna daging buah, mata buah, lebar daun atas dan letak duri pada daun (Gambar 4). Koefisien kemiripan terendah lainnya yaitu pada aksesi C-SMUT dengan QH-BBEL, yang memiliki perbedaan pada kedudukan daun, warna daun mahkota, lebar daun (atas, tengah, bawah), keliling buah (atas, tengah, bawah) dan mata buah.
Gambar 4. Perbedaan karakter morfologi kedudukan daun, warna buah ketika masak dan warna daging buah pada C-SMUT2 (A) dengan QC-P14 (B) di koefisien kemiripan 0.57
A
B
A
B
A
B
A
B
B
A
B
A
Koefisien Kemiripan 0.57 0.67 0.76 0.85 0.95 C-KAS SC-JPG C-LMPG1 C-LMPG3 SC-SMDG Q-KTM1 Q-KTM2 Q.OGIL Q-RIAU QH-BBEL Q-BLI QC-P18 QC-AZRI QC-V49 C-RNIS QC-P5/12 CNN C-SMUT2 QC-P10 SC-WNSBO C-FLPN QC-III QC-P14 C-SMUT C-BNHYU SC-NAD SC-SMUT3 C-SMDU SC-PRBA Q-MNDO C-PAK C-DSBG
Gambar 5. Dendrogram karakter morfologi berdasarkan analisis (SAHN)-UPGMA pada 116 karakter dengan r = 0.80271. Hasil analisis data morfologi (116 karakter) dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.63 seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram
GRUP AKSESI KARAKTER PENCIRI
A KAS, SJPG, LMPG1, C-LMPG3, SC-SMDG, KTM1, Q-KTM2, Q-OGIL, Q-RIAU, QH-BBEL, Q-BLI, QC-P18, QC-AZRI, QC-V49, C-RNIS, QC-P5/12, CNN, C-SMUT2, QC-P10, SC-WNSBO, C-FLPN, III, QC-P14
Panjang buah pendek, diameter hati tengah dan bawah kecil, bobot total ringan
B C-SMUT, C-BNHYU, SC-NAD, C-SMDU, SC-SMUT3, SC-PRBA
Permukaan buah silinder tipis meruncing, letak duri diujung, warna daun tua hijau merah ditengah.
C C-MNDO, C-PAK, SC-DSBG Kedudukan daun terbuka, duri pada mahkota diujung, warna buah ketika masak kuning dalam sampai jingga tua. Hasil analisis memperlihat pada (1) grup A memiliki karakter penciri pada panjang buah pendek, diameter hati tengah dan bawah kecil, bobot total ringan,
A
B
C
I II IIIpanjang empulur pendek dan pH buah bawah rendah, (2) grup B memiliki karakter penciri permukaan buah silinder tipis meruncing, duri pada mahkota diujung, warna daun tua hijau ditengah merah, keliling buah atas dan bawah sedang dan jumlah mata buah banyak, (3) grup C memiliki karakter penciri pada karakter kedudukan daun terbuka, duri pada mahkota diujung, warna buah ketika masak kuning dalam sampai jingga tua, warna daun tua hijau ditengah merah dan diameter hati tengah dan bawah kecil. Berdasarkan pengelompokan grup terlihat bahwa daerah asal usul aksesi tidak berpengaruh pada pengelompokan. Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = 0.80271, artinya dendrogram yang dihasilkan goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan tersebut (Rohlf 1993). Keragaman maksimum pada penanda morfologi 32 aksesi mencapai 0.43. Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Nasution (2008) yaitu mencapai 0.70 dan Apriyani (2005) mencapai 0.64. Hal tersebut disebabkan oleh jumlah karakter morfologi yang diamati Apriyani (2005) sebanyak 49 karakter.
Karakter yang menentukan pengelompokkan dapat dianalisis dengan Analisis Komponen Utama. Analisis Komponen Utama (AKU) adalah tehnik yang digunakan untuk mentransformasi suatu data dengan cara mentransformasikan linear sehingga terbentuk sistem koordinat baru dengan varian maksimum. Analisis Komponen Utama (AKU/Principal Component
Analysis) digunakan untuk (1) identifikasi peubah baru yang mendasari data
peubah ganda, (2) mengurangi banyaknya dimensi peubah yang banyak dan berkorelasi menjadi peubah baru yang tidak berkorelasi dengan mempertahankan keragaman pada himpunan data dan (3) menghilangkan peubah asal yang mempunyai sumbangan informasi yang relatif kecil. Banyaknya komponen utama yang dipilih yaitu apabila persentase keragaman kumulatif minimum 70% (Supranto 2004). Hasil analisis komponen utama menunjukkan bahwa hanya 29.9% dari total 100% keragaman data dapan dijelaskan dengan menggunakan dua komponen utama dan 38.4% dari total 100% data dapat dijelaskan menggunakan tiga komponen utama. Keragaman kumulatif 70% dapat dilihat pada 9 komponen utama (Tabel 5).
Hal ini menunjukkan bahwa nilai akumulasi keragaman yang diperoleh tidak memenuhi batas minimum 70% untuk tiga komponen utama.
Tabel 5. Nilai analisis komponen utama pada karakter morfologi
Komponen Utama Eigenvalue Proportion Cumulative Karakter
PC 1 4.2062 0.202 0.202 4 PC 2 2.0197 0.097 0.299 2 PC 3 1.7729 0.085 0.384 2 PC 4 1.5428 0.074 0.458 2 PC 5 1.3917 0.067 0.524 1 PC 6 1.2326 0.059 0.583 1 PC 7 1.0248 0.049 0.633 1 PC 8 0.8835 0.042 0.675 1 PC 9 0.8628 0.041 0.716 1
Pola keragaman yang lebih besar dapat diketahui dengan menggabungkan data morfologi pada parameter pengamatan yang sama berdasarkan hasil yang diamati oleh Apriyani (2005). Pengamatan morfologi dilakukan pada 32 asesi dan ditambahkan hasil pengamatan morfologi Apriyani (2005) pada 21 asesi (Tabel Lampiran 7). Hal ini dilakukan karena aksesi tersebut merupakan bagian dari koleksi besar PKBT sehingga data perlu digabungkan untuk mendapatkan gambaran yang lebih utuh dari keragaman yang ada.
Matriks koefisien kemiripan morfologi antara 53 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan rentang tingkat kemiripan berkisar antara 0.46-0.98 (Tabel Lampiran 8). Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.46-0.98 yaitu pada aksesi A-10 dengan A-12 yang memiliki perbedaan pada diameter buah bagian tengah. Diameter buah A-10 berukuran kecil (7.5 cm - 9.5 cm) dan A-12 berukuran sedang (9.6 cm - 13.5 cm ). Nilai koefisien terendah 0.46 yaitu pada aksesi A3 dengan A6; A6 dan A4 dengan A7; A6 dan A5 dengan A9; A5 dengan A10, A12, A9, A8 dan A1 dengan A13; A12, A10, C-LMPG1 dengan A10; A12, A8,A1 dengan A18; A8 dan A7 dengan A21. Salah satu perbedaan karakter diperlihatkan pada aksesi A3 dan A6 yaitu tinggi tanaman, lebar daun bagian bawah, panjang daun, warna daun tua, diameter buah bagian tengah dan bawah, keliling buah bagian tengah dan bawah, jumlah daun mahkota, bobot mahkota, bobot total buah, tinggi mahkota, total padatan terlarut dan pH buah.
Koefisien Kemiripan
0.46 0.59 0.72 0.85 0.98 C-KAS SC-JPG C-LMPG1 C-LMPG3 SC-SMDG Q-KTM1 Q-KTM2 QC-III Q-BLI QC-P5/12 CNN QC-P18 QC-P10 QC-V49 C-RNIS Q.OGIL Q-RIAU QC-AZRI QH-BBEL C-SMUT2 SC-WNSBO C-FLPN QC-P14 A-8 A-10 A-12 A-21 A-6 A-1 A-2 C-SMUT C-BNHYU SC-NAD C-SMDU SC-SMUT3 C-PAK C-DSBG Q-MNDO SC-PRBA A-3 A-4 A-14 A-17 A-9 A-19 A-15 A-11 A-5 A-13 A-18 A-7 A-16 A-20Gambar 6. Dendrogram karakter morfologi berdasarkan analisis (SAHN)-UPGMA pada 100 karakter dengan r = 0.81392. Penggabungan jumlah aksesi menjadi 53 meningkatkan keragaman morfologi sebesar 0.54 lebih tinggi dibandingkan keragaman morfologi 32 yaitu 0.44. Hal ini dipengaruhi oleh bertambahnya jumlah aksesi sehingga karakter-karakter yang diamati memberikan keragaman yang lebih banyak. Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = 0.81392, artinya dendrogram yang dihasilkan
goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan tersebut (Rohlf 1998).
Hasil analisis data morfologi dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.50 seperti pada Tabel 6.
A
B
C
III II ITabel 6. Pengelompokan 53 aksesi nenas berdasarkan dendrogram
GRUP AKSESI KARAKTER PENCIRI
A KAS, SJPG, LMPG1, C-LMPG3, SC-SMDG, KTM1, Q-KTM2, QC-III, Q-BLI, QC-P5/12, CNN, QC-P18, QC-P10, QC-V49, C-RNIS, Q-OGIL, Q-RIAU, QC-AZRI, QH-BBEL, C-SMUT2, SC-WNSBO, C-FLPN, AZRI, QC-P14, A-8, A-10, A-12, A-21 , A-6, A-1, A-2, C-SMUT, C-BNHYU, SC-NAD, C-SMDU, SC-SMUT3, C-PAK, C-DSBG, C-MNDO, SC-PRBA, A-3, A-4, A-14, A-17, A-9, A-19, A-15, A-11
Tinggi tanaman rendah, keliling buah atas kecil, lebar daun tengah besar.
B A-5, A-13, A-18 Letak duri diujung daun, warna daun tua hijau merah ditengah
C A7, A-16, A-20 Lebar daun bagian atas
sedang, keliling bah tengah besar
Hasil analisis menunjukkan pada grup A memiliki karakter penciri tinggi tanaman rendah, karakter keliling buah atas kecil dan lebar daun tengah besar. Grup B meliputi tinggi tanaman tinggi, lebar daun tengah dan bawah sedang, letak duri diujung daun dan warna daun tua hijau ditengah merah. Grup C meliputi karakter lebar daun atas sedang, letak duri di ujung daun dan keliling buah tengah besar.
Analisis Penanda Molekuler
Primer yang digunakan untuk analisis molekuler adalah 10 primer, meliputi : SBH 06, SBH 07, SBH 08, SBH 12, SBH 13,SBH 18,SBH 19, SBN 03, SBN 13. OPE 07 dari keseluruhan primer tersebut mampu menunjukkan pola yang polimorfik. Contoh pola pita RAPD hasil amplifikasi primer SBH 13 dapat membedakan ke-32 asesi nenas yaitu pada pita berukuran 1400 bp. Aksesi 18 (SC-PRBA) dan 19 (C-RNIS) membentuk pita pada ukuran 1400 bp sedangkan ke-30 asesi lainnya tidak terbentuk pita (Gambar 7).
Gambar 7. Karakter pola pita DNA Ananas comosus 32 asesi pada primer SBH 13.
Amplifikasi primer terhadap 32 aksesi menghasilkan 50 pita yang terdiri dari pola pita polimorfik sebanyak 47 pita atau sebesar 94% dan pita monomorfik sebanyak 3 pita atau sebesar 6% (Tabel 7). Keragaman pola pita dari 10 primer menunjukan keeragaman yang tinggi hingga mencapai 94% yang terlihat dari nilai pola pita polimorfik yang dihasilkan, sedangkan pola pita monomorfik hanya terbentuk 3 pita mencapai 6%.
Tabel 7. Rekapitulasi jumlah amplifikasi pita DNA Ananas comosus 32 aksesi pada 10 primer
No Primer Jumlah pita Jumlah pita polimorfik Jumlah pita monomrfik 1 SBH 06 5 5 0 2 SBH 07 6 5 1 3 SBH 08 6 6 0 4 SBH 12 6 6 0 5 SBH 13 4 4 0 6 SBH 18 6 6 0 7 SBH 19 6 6 0 8 SBN 03 3 2 1 9 SBN 13 4 3 1 10 OPE 07 4 4 0 Total 50 47 (94 %) 3 (6%) Kb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Kb 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1400 bp
Gambar 8. Dendrogram karakter molekuler berdasarkan analisis (SAHN)-UPGMA pada 10 primer dengan r = 0.87144.
Matriks koefisien kemiripan genetik antara 32 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan nilai kemiripan berkisar antara 0.43-0.92 (Lampiran 5). Nilai koefisien kemiripan tertinggi yaitu 0.92 diperoleh pada aksesi QP5/12 dengan QP10. Nilai koefisien kemiripan terendah diperoleh C-LMPG1 dengan SC-PRBA dan QC-AZRI dengan QC-P14 yaitu 0.43. Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = 0.87144, artinya dendrogram yang dihasilkan sesuai menggambarkan pengelompokan diatas (Rolf 1998). Keragaman maksimum pada penanda molekuler 32 aksesi mencapai 0.40. Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Nasution (2008) yang mencapai 0.62. Hal tersebut disebabkan oleh jumlah primer yang digunakan lebih banyak yaitu 12 primer. Keragaman maksimum penanda molekuler Apriyani (2005) mencapai 0.38. Nilai tersebut lebih rendah disebabkan jumlah primer yang digunakan yaitu 4 primer.
Uraian di atas menunjukkan tingkat keragaman dan nilai korelasi matriks kesamaan MxComp pada penanda molekuler lebih besar dibandingkan dengan penanda morfologi, ini disebabkan data morfologi sangat dipengaruhi oleh lingkungan sehingga data molekuler menjadi sangat penting.
