S K R I P S I
OLEH :
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING 110301240 / PEMULIAAN TANAMAN
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
APLIKASI PENANDA RAPD (Random amplifield polymorphic DNA) UNTUK ANALISIS KERAGAMAN GENETIK ANDALIMAN
(Zanthoxylum acanthopodium DC.) SUMATERA UTARA
S K R I P S I
OLEH :
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING 110301240 / PEMULIAAN TANAMAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana Pertanian Di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
Judul Penelitian : Analisis Penanda RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA ) Untuk Analisis Keragaman Genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara
Nama : Indriani Maya Sari Sembiring NIM : 110301240
Program Studi : Agroekoteknologi Minat Studi : Pemuliaan Tanaman
Disetujui oleh : Komisi Pembimbing
(Dr. Ir. Lollie Agustina P.Putri, MSi) (Ir. Hot Setiado, MS
Ketua Anggota
ABSTRAK
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRNG : Aplikasi Penanda 5 Primer RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA) Untuk Analisis Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara, dibimbing oleh Lolie Agustina P.Putri dan Hot Setiado.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola pita DNA pada andaliman Sumatera Utara berdasarkan marka Random Amplified Polymorphic DNA dengan primer OPD-13, OPI-20, OPH-09, OPN-10, OPM-01. Penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran USU pada April – September 2015. Populasi yang diamati meliputi 30 aksesi tanaman andaliman yang berasal dari Sumatera Utara terdiri dari 3 lokasi yaitu Kabupaten Dairi, Kabupaten Karo, Kabupaten Simalungun. Perhitungan dan analisis deskripstif dari penelititan ini menggunakan software DARwin 5.05. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 5 primer yang digunakan dalam penelitian ini telah diperoleh total 25 pola pita DNA. Ukuran pita DNA yang dihasilkan bervariasi berkisar antara 320 bp sampai 2540 bp. Persentasi pita yang polimorfik bervariasi berkisar antara 75 % sampai 100 %. Dari 30 aksesi yang dianalis, 26 aksesi yang bias diproses oleh software, karena ada beberapa aksesi yang tidak teramplifikasi sehingga tidak memenuhi persentasi yang distandarkan. Analisis kluster dari 26 aksesi andaliman asal Sumatera Utara 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 Dairi menyebar pada 3 kluster, aksesi yang berasal dari Tanah Karo mengelompok sendiri sedangkan aksesi yang berasal dari Simalungun menyebar pada 2 kluster.
ABSTRACT
INDRIANI MAYA SARI SEMBIRING: 5 Primary Applications RAPD Markers (Random Amplifield Polymorphic DNA) For Andaliman Analysis (Zanthoxylum acanthopodium DC.) North Sumatra, supervised by Lolie Agustina P.Putri and Hot Setiado.
The purpose of the research was to find out genetic diversity of Andaliman from North Sumatera based on Random Amplified Polymorphic DNA markers with primer OPD-13, OPI-20, OPH-09, OPN-10, OPM-01. This research was conducted at Integrated Laboratory of Faculty of Medicine , University of Suamtera Utara April-September 2015. The population observed 30 andaliman plant accessions were from North Sumatra consists of three locations: Dairi, Karo, Simalungun. DARWIN 5:05 software was used to calculate and describe the results. The results showed that the amplification of 25 accessions of andaliman using 5 random primer obtanined a total of 25 DNA band numbers. The size of DNA bands were varied ranging from 320 bp to 2540 bp. The percentage of polymorphic bands were also varied between, from 75% to 100%. From 30 of 26 accessions were processed by software due to miss-umplified as well as standard of percentage was excluded. Cluster analysis from 26 accession of andaliman from North Sumatera showed high genetic diversity and had near genetic relationship among them to form three main clusters and 6 subkluster. Some of them were grouped based on their population and some others were randomly. Accession from Dairi spread into 3 clusters, accession from Tanah Karo cluster itself while the accessions originating from Simalungun extended in 2 clusters.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Aplikasi Penanda 5 Primer RAPD (Random Amplifield Polymorphic DNA) Untuk Analisis Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Sumatera Utara” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr.Ir.LollieAgustinaP.Putri,M.Si selaku ketua pembimbing dan Ir. Hot Setiado, MS. selaku anggota pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian sampai dengan skripsi ini selesai, Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis.
teman-teman Pemuliaan Tanaman stambuk 2011, dan IMKA Mbuah Page FP USU.
Penulis menyadari bahwa skripsiini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan skripsi di masa yang akan datang.
Medan, November 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN
PCR (Polymerase Chan Reaction) ... 10
RAPD ( Random Amplified Polymorphic DNA) ... 11
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 15
Bahan dan Alat ... 15
Metode Penelitian Isolasi DNA Andaliman ... 17
Uji Kuantitas DNA ... 18
RAPD DNA Andaliman ... 19
Elektroforesis Hasil Amplifikasi... 20
Analisis Data ... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Profil Pita Hasil Isolasi DNA Tanaman Andaliman ... 23
Analisis Profil Pita Hasil Amplifikasi PCR Tanaman Andaliman ... 27
Analisis Kluster Tanaman Andaliman ... 35
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 41
Saran ... 41 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Siklus, amplifikasi, DNA 30 aksesi tananaman andaliman ... 19
2. Data geografis dan morfologis 30 aksesi andaliman ... 23
3. Hasil uji kuantitatif 30 aksesi andaliman ... 25
4. Hasil amplifikasi lima primer yang digunakan ... 28
5. Hasil scoring pita 30 aksesi andaliman ... 53
6. Hasil koordinat faktorial matriks jarak ketidaksamaan genetic ... 56
DAFTAR GAMBAR
No. Hal
1. Bagian tanaman andaliman ... 6
2. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPD-13 ... 29
3. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPI-20 ... 30
4. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPH-09 ... 30
5. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPM-10 ... 31
6. Elektroforegram amplifikasi DNA andaliman dengan primer OPN-10 ... 31
7. Dendogram 25 aksesi tanaman andaliman asal Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan matrix disimilarity simple matching ... 34
8. Profil radial Neighbour-Joining Tree (NJTree) dari 25 aksesi andaliman di Sumatera Utara yang dianalisis berdasarkan matrix disimilirity simple matching ... 35
9. Analisis factor Principal Coordinates Analysis (PCoA) aksis 1 (horizontal) dan aksis 2 (vertikal) yang dianalisis berdasarkan matrix dissimilarity simple matching ... 36
10. Alat Spektrofotometer ... 49
11. Hasil uji kuantitatif ... 49
12. Hasil elektoforesis dengan Primer OPD-13 ... 51
13. Hasil elektoforesis dengan Primer OPI-20 ... 51
14. Hasil elektoforesis dengan Primer OPH-09 ... 51
15. Hasil elektoforesis dengan Primer OPN-10 ... 52
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Gambar sampel aksesi andaliman ... 41
2. Pembuatan larutan stok dan buffer ... 43
3. Alur penelitian ... 45
4. Proses isolasi DNA ... 46
5. Proses PCR-RAPD ... 48
6. Foto uji kuantitas ... 49
7. Hasil uji kuantitatif 30 aksesi tanaman andaliman... 50
8. Hasil fotosintesis ... 51
9. Matriks jarak ketidaksamaan genetik pada 25 aksesi andaliman di Sumatera Utara ... 55
