Analisis keragaman genetik dapat dilakukan dengan menganalisis kesamaan (similarity) dan clustering (kelompok) antara aksesi tanaman manggis atau dengan kerabat dekat lainnya dari genus Garcinia. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis keragaman genetik manggis (Garcinia mangostana L.) di sentra produksi manggis di empat provinsi di Pulau Jawa (Banten, Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur) dengan menggunakan metode RAPD (Amplified Random Polymorphic DNA). Reproduksi aseksual tanaman manggis menghasilkan keragaman genetik yang sempit dan pewarisan karakteristik tanaman manggis melalui tetua betinanya (Richard 1990; Koltunow et al. 1995).
Banyak upaya telah dilakukan untuk perbaikan sifat tanaman manggis, termasuk penggunaan teknik okulasi antara manggis dan kerabat dekat lainnya dalam genus Garcinia yang bertujuan untuk mempersingkat masa juvenil (Rostika et al., 2005). Namun, tanaman manggis merupakan tanaman yang memiliki masa juvenil yang panjang, sehingga kurang efisien dan berhasil pada saat persilangan dan dilakukan analisis. Seberapa efisien penanda RAPD dalam membaca lokus DNA pada masing-masing kultivar manggis tersebut?
Mengetahui kinerja penanda RAPD memungkinkan untuk membaca lokus DNA pada setiap varietas manggis. Di Indonesia jumlah kultivar tanaman manggis sangat beragam, namun tidak semua varietas tersebut digunakan. Data seperti di atas tentunya dapat dijadikan acuan dalam pembuatan klasifikasi keanekaragaman hayati tanaman manggis sehingga sumber daya genetik tanaman manggis di Indonesia menjadi jelas.
Memperoleh pengetahuan tentang variasi genetik berupa pola pita DNA tanaman manggis dan sejenisnya yang dapat dimanfaatkan untuk pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dalam pembelajaran biologi.
Tanaman Manggis (Garcinia Mangostana L.)
Keanekaragaman Genetik
11 dapat dipantau dengan mata telanjang, atau mempengaruhi respons individu terhadap lingkungan tertentu (Ibrahim, et al. 2010). Besarnya keragaman genetik dalam suatu populasi ditentukan oleh jumlah gen yang memiliki alel lebih dari satu (gen polimorfik) dan jumlah alel pada masing-masing gen tersebut (Ibrahim, et al. 2010; Kelly, et al. 2015; Jose, et al. 2016). 2011), pemuliaan tanaman melalui prosedur pemuliaan tanaman sangat tergantung pada keragaman genetik antar tanaman dalam 1 (satu) spesies yang sama.
Keanekaragaman genetik penting dalam pemuliaan tanaman, tanaman dengan potensi genetik unggul akan tumbuh lebih subur dan memberikan hasil atau kualitas hasil yang lebih baik pada lingkungan tertentu (Noroozi, et al. Seleksi alam menghasilkan adaptasi, akumulasi variasi genetik yang disukai oleh lingkungan (Ravella, et al. 2013). (Wei, et al. 2013).
Variasi genetik yang berbeda mungkin lebih berhasil dibandingkan dengan variasi yang sebelumnya berhasil pada waktu atau tempat sebelumnya (Suparman, 2012).
Filogenetik Molekuler
Teknik RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
Salah satu teknik yang menggunakan kerja PCR adalah penggunaan primer arbitrer atau lebih dikenal dengan teknik RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) merupakan salah satu penanda molekuler berbasis PCR yang banyak digunakan dalam identifikasi keanekaragaman pada tingkat intraspesies dan antarspesies (Pharmawati, Made. 2009). Teknik ini mendeteksi polimorfisme segmen nukleotida dalam DNA menggunakan primer tunggal yang memiliki urutan nukleotida acak (Sarikamis, et al. 2010).
Pada reaksi PCR-RAPD ini, sebuah primer menempel pada DNA genomik pada dua lokasi yang berbeda dengan DNA komplementer (Nunome, et al.13 Meskipun metode RAPD relatif cepat, murah, dan mudah diimplementasikan dibandingkan dengan metode penanda DNA lainnya, namun konsistensi atau reproduktifitas hasil PCR telah menjadi perhatian sejak publikasi teknik ini (Néjib, et al. 2010). beberapa siklus, sehingga pita tetap lemah atau bahkan amplifikasi tidak terjadi jika primer tidak berhasil menempel pada DNA cetakan (Lu, et al. 2016).
RAPD atau teknologi polimorfisme amplifikasi fragmen DNA memerlukan dukungan PCR dalam implementasinya untuk mengamplifikasi sekuens DNA spesifik yang dilakukan secara in vitro, sehingga sering disebut sebagai metode analisis RAPD-PCR (Fatchiyah, et al. 2011). Secara teknis, amplifikasi DNA dengan menggunakan teknik ini dapat memberikan keuntungan dibandingkan metode lainnya (Ge, et al. 2013). Adanya DNA polimorfik dapat dideteksi di bawah sinar ultraviolet setelah gel elektroforesis terlebih dahulu direaksikan dengan etidhidium bromida (EtBr) sehingga dapat menimbulkan pendaran (Kelly, et al. 2015).
Semakin banyak jenis primer yang digunakan, semakin besar kemampuan untuk mendeteksi perubahan kecil pada pasangan basa DNA genomik (Demir, et al. 2010; Ibrahim, et al. 2010).
Program Aplikasi Filogenik
Program MrBayes dapat diinstal pada berbagai sistem operasi komputer: Macintosh, Windows, Unix dan Linux (Noroozi, et al. 2011).
State of The Art
Waktu dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan 1. Alat
Bahan
Cara Kerja
Isolasi DNA, Pemurnian, dan Pengendapan DNA Genom
Supernatan yang terbentuk dipisahkan ke dalam tabung baru dan PCI (25:24:1) ditambahkan 1 kali volume supernatan. Tabung dibolak-balik hingga homogen dan disentrifugasi kembali dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 4oC.
Kuantifikasi DNA dengan Spektrofotometer
RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
Visualisasi pada UV transilluminator dilakukan dengan pewarnaan dengan etidium bromida Master mix: dNTPs, taq polymerase, buffer, loading dye.
Alur Penelitian
Analisis Data
Hasil
Berdasarkan Tabel 4.1, hasil uji kuantitatif dengan spektrofotometer menunjukkan bahwa kemurnian tertinggi terdapat pada sampel LC dengan kemurnian 1,5127 M dan konsentrasi 1266,21 nm, sedangkan kemurnian terendah terdapat pada sampel TBU dengan kemurnian 1,1272 M dan konsentrasi 802m. Amplifikasi PCR-RAPD DNA genom total dari empat aksesi manggis menggunakan empat primer RAPD (OPF-04, OPF-03, OPF-02, OPF-02 dan OPF-01) menghasilkan 29 pita DNA yang dapat diskor. Jumlah pita yang dihasilkan bervariasi dari 3 (OPF-02) hingga 11 (OPF-03) dengan ukuran pita yang dihasilkan dari 300 bp hingga 2000 bp Gambar 4.1 Kesalahan mudah terjadi pada proses RAPD, meskipun proses telah dilakukan dalam kondisi konstan, sampel yang berbeda dapat menyebabkan hasil yang berbeda.
Dari profil RAPD empat suplemen manggis menggunakan empat primer, dapat dilihat 29 pita RAPD. Pita RAPD dapat dilihat dengan garis berwarna dan pita ini ditemukan pada 300 bp hingga 1500 bp sehingga dapat dievaluasi pada Tabel 4.3. Dari hasil visualisasi PCR-RAPD dan dendogram, keempat primer yang digunakan mampu mengamplifikasi keempat sampel yang digunakan. Cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) merupakan metode yang umum digunakan dalam ekstraksi DNA genom tanaman yang mengandung polisakarida dan senyawa polifenol (Krizman, et al. 2006).
Pada dasarnya isolasi DNA genom terdiri dari tiga langkah utama, yaitu penghancuran dinding sel (lisis), pemisahan DNA dari bahan padat seperti selulosa dan protein, dan pemurnian DNA (Ibrahim, dkk. Konsentrasi DNA dan kemurniannya dapat ditentukan dengan cara spektrofotometer menggunakan sinar UV dengan panjang gelombang 260 dan 280 nm. Namun, proses penyerapan sinar UV tidak dapat memisahkan kontaminan RNA, dan kontaminan seperti protein, fenol, oligo- atau polisakarida dalam DNA. menjadi sulit diprediksi (Kelly, et al. 201 5).
Hasil uji kualitas dan kuantitas yang kurang baik tidak menjamin isolasi genom akan gagal, jika DNA tidak mencukupi maka hasil uji dapat menunjukkan hasil negatif karena keterbatasan alat yang minim (Noroozi, et al. 2011; Pamela, et al. 2016). Sangat sedikit DNA genomik yang sulit dideteksi dengan alat masih dapat digunakan sebagai template dalam proses PCR. PCR memiliki kemampuan mereproduksi fragmen DNA yang sangat kuat. PCR hanya membutuhkan beberapa templat untuk mereproduksi fragmen DNA tertentu (Lu et al. 2016).
Secara umum, hasil amplifikasi DNA genomik total sampel Solanaceae menggunakan primer terpilih menghasilkan pita yang beragam, antara lain pita yang umum pada semua sampel dan ada pula pita spesifik yang hanya ditemukan pada spesies/kultur tertentu. Keseluruhan profil pita yang dihasilkan dari amplifikasi primer RAPD merupakan sidik jari DNA untuk setiap galur/kultur. Teknik RAPD dievaluasi untuk membedakan individu yang berkerabat dekat (Nevena, et al. 2011).
IDENTITAS JURNAL
Luaran yang akan dihasilkan dalam penelitian ini adalah artikel ilmiah yang akan diterbitkan di majalah nasional.
IDENTITAS SEMINAR
IDENTITAS HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL
Hasil dendogram hubungan filogenetik ke empat spesies Solonum
Analisis Keragaman Genetik Tanaman Manggis (Garcinia mangostana L.) Di Empat Propinsi Di Pulau Jawa Dengan Marka RAPD
Analisis keragaman genetik manggis (Garcinia mangostana L.) di empat provinsi di Jawa menggunakan penanda RAPD. Tanaman manggis (Garcinia mangostana L.) merupakan tanaman penghasil buah yang enak, lezat dan kaya vitamin sehingga sangat digemari. Pemanfaatan manggis dalam bidang kesehatan adalah sebagai obat antiinflamasi dan antibakteri (Chen et al.
Variasi morfologi juga terlihat pada warna kelopak, ukuran buah, ukuran biji dan jumlah lokula (Sobir et al. 2008). Studi keragaman genetik menggunakan teknik marka RAPD (random amplified polymorphyc DNA) memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan metode lain, antara lain hanya membutuhkan DNA dalam konsentrasi yang lebih kecil (10-25 ng), tidak perlu mengetahui informasi sekuens basa nitrogen primer, tidak radioaktif, metode ini relatif mudah, dan untuk populasi interspesifik dapat menghasilkan estimasi interspesifik yang lebih tinggi (Powell et al. individu heterozigot karena sifatnya yang khas (Williams et al. 1990).
Perbandingan saat pengujian menggunakan sinar UV 260/280 nm memberikan ukuran kontaminasi protein pada DNA, dan penggunaan sinar UV 260 nm dimaksudkan untuk menghitung konsentrasi DNA dalam sampel. Namun, prosedur penyerapan sinar UV tidak dapat memisahkan RNA yang terkontaminasi dan kontaminan seperti protein, fenol, oligos atau polisakarida yang terkandung dalam DNA. Setelah mendapatkan DNA murni dari masing-masing sampel, dilakukan sekuensing DNA dengan menggunakan teknik RAPD.
DNA murni dari daun terung diambil dan segmen DNA diamplifikasi menggunakan single decanucleotide primer. Hasil amplifikasi DNA genom total dengan pengujian kualitas dan kuantitas DNA tanaman terong dengan agarose dan spektrofotometer menghasilkan kemurnian dan konsentrasi DNA tanaman terung yang dapat dilihat pada tabel 4.2, empat primer RAPD pada 4 sampel Manggis menghasilkan produk PCR yang dapat dibaca dan dinilai, sehingga hasilnya dapat dianalisis. Amplifikasi PCR-RAPD dari DNA genom total keempat aksesi Manggis menggunakan empat primer RAPD (OPF-04, OPF-03, OPF-02, OPF-02 dan OPF-01) menghasilkan 29 pita DNA terukur.
Dari profil RAPD keempat aksesi terong menggunakan empat primer dapat dilihat 29 pita RAPD, pita RAPD dapat dilihat dengan garis berwarna dan pita tersebut ada. Ammonium bromide (CTAB) merupakan metode yang umum digunakan dalam ekstraksi DNA genom tanaman yang mengandung polisakarida dan senyawa polifenol (Krizman, et al. 2006). Perbandingan pada pengujian menggunakan sinar UV dengan panjang gelombang 260/280 nm memberikan ukuran kontaminasi protein pada suatu DNA, sedangkan penggunaan sinar UV dengan panjang gelombang 260 nm bertujuan untuk menghitung konsentrasi suatu sampel DNA.
