KERAGAMAN GENETIK AREN
ASAL SULAWESI TENGGARA BERDASARKAN
MARKA RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA
TESIS
Oleh :
ARIANI SYAHFITRI HARAHAP
127001015/ MAET
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KERAGAMAN GENETIK AREN
ASAL SULAWESI TENGGARA BERDASARKAN
MARKA RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister dalam Program Magister Agroekoteknologi pada Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Oleh :
ARIANI SYAHFITRI HARAHAP
127001015/MAET
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Tesis : Keragaman Genetik Aren Asal Sulawesi Tenggara Berdasarkan Marka Random Amplified Polymorphic DNA
Nama : Ariani Syahfitri Harahap
NIM : 127001015
Program Studi : Magister Agroekoteknologi
Disetujui oleh, Komisi Pembimbing
Dr.Ir.Lollie Agustina P.Putri, M.Si
Ketua Anggota
Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D
Diketahui oleh,
Ketua Program Studi Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS
Telah diuji pada
Tanggal : 29 Desember 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, M.Si
Anggota : Mohammad Basyuni, S. Hut, M.Si, Ph.D
Dr. Diana Sofia, SP, MP
ABSTRAK
ARIANI SYAHFITRI HARAHAP : Keragaman Genetik Aren Asal Sulawesi Tenggara Berdasarkan Marka Random Amplified Polymorphic DNA, dibimbing oleh Lollie Agustina P. Putri dan Mohammad Basyuni.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik aren asal Sulawesi Tenggara berdasarkan marka Random Amplified Polymorphic DNA. Penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran USU pada April - November 2014. Populasi yang diamati meliputi 27 aksesi tanaman aren yang berasal dari Sulawesi Tenggara terdiri dari tiga lokasi yaitu Konawe Selatan, Kendari dan Konawe. Penelitian ini menggunakan 10 primer yaitu OPN 03, OPC 12, OPD 03, OPD 13, OPD 16, OPH 09, OPB 07, OPH 12, OPH 13 dan SB 19. Perhitungan dan analisis deskriptif dari penelitian ini menggunakan software Darwin 5.05. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 10 primer acak yang dipergunakan dalam penelitian ini telah diperoleh total 41 pola pita DNA. Ukuran pita DNA yang dihasilkan bervariasi berkisar antara 170 bp sampai 3376 bp. Persentase pita yang polimorfik bervariasi berkisar antara 66.7% sampai 100%. Tingkat keinformatifan dari setiap primer bervariasi dari 0.35 sampai 0.50. Dari 27 aksesi yang dianalisis, 21 aksesi yang bisa diproses oleh software, karena ada beberapa aksesi yang tidak teramplifikasi sehingga tidak memenuhi persentase yang distandarkan. Analisis kluster dari 21 aksesi aren asal Sulawesi Tenggara menunjukkan tingkat keragaman genetik yang tinggi dan memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan membentuk 3 kluster utama dan 6 subkluster. Sebagian mengelompok berdasarkan populasinya dan
sebagian lainnya mengelompok secara acak. Aksesi yang berasal dari Konawe
Selatan menyebar pada 2 kluster, aksesi yang berasal dari Kendari menyebar pada 3 kluster dan ada yang mengelompok sendiri, sedangkan aksesi yang berasal dari Konawe menyebar pada 2 kluster.
ABSTRACT
ARIANI SYAHFITRI HARAHAP : Genetic Diversity of Sugar Palm from South East Sulawesi Based on Random Amplified Polymorphic DNA Markers, supervised by Lollie Agustina P. Putri and Mohammad Basyuni.
The purpose of the research was to find out genetic diversity of sugar palm from
South East Sulawesi based on Random Amplified Polymorphic DNA Markers. The
research was conducted at Integrated Laboratory of Faculty of Medicine, University of Sumatra Utara, April-November 2014. Ten RAPD primers, OPN 03, OPC 12, OPD 03, OPD 13, OPD 16, OPH 09, OPB 07, OPH 12, OPH 13 and SB 19 was used to study genetic relationship and genetic diversity among 27 accessions of sugar palm from South East Sulawesi consisting of three locations namely South Konawe, Kendari and Konawe. Darwin 5.05 software was used to calculate and describe the results. The results showed that the amplification of 27 accessions of sugar palm using 10 random primers obtained a total of 41 DNA band numbers. The size of DNA bands were varied ranging from 170 bp to 3376 bp. The percentage of polymorphic bands were also varied between 66.7% to 100%. Level of polymorphic information content of each primer showed variation from 0.35 to 0.50. From Twenty one of 27 accessions were processed by software due to miss-amplified as well as standard of percentage was excluded. Cluster analysis from 21 accessions of sugar palm from South East Sulawesi showed high genetic diversity and had near genetic relationship among them to form 3 main clusters and 6 subclusters. Some of them were grouped based on their population and some others were randomly. Accessions from South East Konawe spread into 2 clusters, accessions from Kendari spread into 3 clusters and were grouped itself, while accessions from Konawe extended in 2 clusters.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sosopan pada tanggal 28 Juni 1987 dari ayah Mester Harahap dan ibu Ratna Sari Daulay. Penulis merupakan putri pertama dari empat bersaudara.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul ”Keragaman Genetik Aren Asal Sulawesi Tenggara Berdasarkan Marka Random Amplified Polymorphic DNA”.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Dr.Ir.Lollie Agustina P.Putri, M.Si (Ketua) dan Bapak Mohammad Basyuni, S.Hut, M.Si, Ph.D (Anggota) yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian sampai pada ujian akhir serta Ibu Dr. Diana Sofia, SP, M.Si (Penguji), Bapak Prof. Dr. Drs. Dwi Suryanto, M.Si (Penguji) dan Bapak Luthfi A.M. Siregar, SP, M.Agr.Sc, Ph.D (Penguji) yang memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis.
Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dinas Peternakan Provinsi Sumatera Utara, Bapak Ahmad Suryadin, Bapak Efendi Manik, Ryan Iskandar SP, Srinidyanti Misrun SP, Giovanna Bastini Siagian SP, Mariana Romina Manik, Ahmad Kamal S.Pt, Marianus Sitepu SP, semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Agroekoteknologi. Semoga tesis ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
Manfaat Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Deskripsi Tanaman Aren ... 5
Keragaman Genetik ... 8
Isolasi DNA ... 9
Penanda Molekuler ... 11
Polymerase Chain Reaction (PCR) ... 13
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) ... 14
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 17
Bahan dan Alat ... 17
Metode Isolasi DNA Pohon Aren ... 18
Uji Kualitas DNA ... 20
Uji Kuantitas DNA ... 20
RAPD DNA Pohon Aren ... 21
Elektroforesis Hasil Amplifikasi ... 21
Analisis Data ... 22
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Profil Pita Hasil Isolasi DNA Tanaman Aren ... 23
Analisis Profil Pita Hasil Amplifikasi PCR Tanaman Aren ... 27
Analisis Kluster Tanaman Aren ... 40
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 48
Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Daftar koleksi aren yang digunakan untuk analisis RAPD ... 17
2. Urutan basa primer dari sepuluh primer yang digunakan ... 18
3. Hasil amplifikasi sepuluh primer yang digunakan ... 28
4. Polymorphic Information Content (PIC) pada sepuluh primer ... 30
5. Perbedaan persentase pita polimorfik (%) antara aren asal Sulawesi Tenggara dan Sumatera Utara dengan primer yang sama ... 40
DAFTAR GAMBAR
No. Hal
1. Bagian Tanaman Aren... 7 2. Elektroforegram uji kualitatif 27 DNA tanaman aren... 23 3. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPD 03.... 31
4. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPH 12.... 32 5. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPB 07 .... 32 6. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPD 16.... 33 7. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPN 03.... 34 8. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPC 12 .... 34 9. Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer SB 19 ... 35 10.Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPD 13.... 35 11.Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPH 09.... 36 12.Elektroforegram amplifikasi 27 DNA aren dengan primer OPH 13.... 37 13.Dendogram 21 aksesi tanaman aren asal Sulawesi Tenggara yang
dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching ... 42 14.Profil radial Neighbour-Joining Tree (NJtree) dari 21 aksesi aren di
Sulawesi Tenggara yang dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching ... 43 15.Analisis faktor Principal Coordinates Analysis (PCoA) aksis I (horizontal)
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Alur penelitian ... 53
2. Koleksi 27 aksesi tanaman aren di Sulawesi Tenggara ... 54
3. Peta lokasi sampel tanaman aren di Sulawesi Tenggara ... 55
4. Pembuatan larutan stok dan bufer ... 56
5. Proses isolasi DNA ... 58
6. Proses uji kualitatif ... 59
7. Proses PCR-RAPD ... 60
8. Proses elektroforesis hasil PCR-RAPD ... 61
9. Hasil uji kuantitatif 27 aksesi DNA tanaman aren ... 62
