1

SINOPSIS RENCANA PENELITIAN

HUBUNGAN KEKERABATAN GENETIK KARET (Hevea brasiliensis Muell.Agr.)

BERBASIS MARKA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)

Oleh : Muhammad Nur Kholis

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Tanaman keret (Hevea brasiliensis Muell.Agr.) penghasil karet alam

merupakan salah satu komoditas perkebunan penting bagi Indonesia. Komoditi karet

indonesia merupakan komoditas eksport andalan perkebunan kedua setelah CPO, dan

Indonesia merupakan negara penghasil dan pengekport karet alam urutan ke 2 setelah

Thailand. Sedangkan kontribusi eksport karet dan produk karet terhadap ekport non

migas pada periode Januari-Agustus 2011 sebesar 9,51 % (Ditjenbun, 2011).

Perkembangan komoditas karet tergantung dari bahan tanam karet yang

dibudidayakan, bahan tanam karet yang memiliki kualitas terbaik akan meningkatkan

komoditas perkebunan karet di indonesia. Bahan tanam karet yang dibudidayakan saat

ini merupakan klon asal persilangan berbagai tetua terpilih yang kemudian

diperbanyak dengan cara okulasi. Masing-masing klon memiliki karakter agronomi

yang berbeda seperti tingkat produksi, pertumbuhan sebelum dan setelah lateks

disadap, ketebalan kulit, kandungan karet kering dan warna lateks, serta ketahanan

terhadap penyakit (Simmonds, 1989). Penentuan tetua dapat dipelajari dengan melihat

hubungan kekerabatan dari masing-masing klon tanaman karet yang sudah ada

sebagai dasar program pemuliaan tanaman tersebut.

Hubungan kekerabatan antar populasi atau antar klon karet telah dipelajari

baik secara morfologi, agronomi maupun dengan menggunakan marka molekular

molekular. Hubungan kekerabatan berdasarkan karakter morfologi ataupun agronomi

belum dapat menunjukkan hubungan kekerabatan secara utuh karena karakter tersebut

dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Karakter genetik dinilai tepat dalam

menentukan hubungan kekerabatan antar klon karet yang dapat dijadikan untuk

pengembangan keilmuan selanjutnya, seperti untuk program pemuliaan tanaman

karet.

Salah satu marka yang dapat digunakan untuk menganalisis karakter genetik

hubungan kekerabatan adalah marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).

Metode RAPD merupakan kombinasi teknik PCR menggunakan primer-primer

dengan sekuen acak untuk keperluan amplifikasi lokus acak dari genom (Rafalski et

al., 1991). Teknik ini digunakan untuk mengidentifikasi genotipe tumbuhan, karena

memiliki kelebihan dalam pelaksanaan dan analisisnya. Dibandingkan dengan

penanda DNA yang lain, seperti restriction fragment length polymorphisms (RFLP)

dan simple sequence repeats(SSR), teknik RAPD lebih murah, mudah dilakukan,

cepat memberikan hasil, menghasilkan polimorfisme pita DNA dalam jumlah banyak,

tidak memerlukan pengetahuan tentang latar belakang genom yang dianalisis dan

mudah memperoleh primer acak yang diperlukan untuk menganalisis genom semua

jenis organisme (Tingey et al., 1994 dalam Poerba and Martanti, 2008). Teknik ini

telah digunakan untuk menganalisis hubungan kekerabatan berbagai varietas

2

Capsicum sp. (Adetula, 2006), Cucumis sativus L. (Julisaniah et.al., 2008), kerabatan

Durio zibethinus (Ruwaida et.al., 2009), Pisum sativum (Ahmad et.al., 2010) dan

Camellia (Wang et.al.,2011). Hubungan kekerabatan genetik dari berbagai klon

tanaman karet tersebut dapat dijadikan sebagai dasar program pemuliaan tanaman

karet yang dapat memunculkan klon-klon unggul sehingga akan meningkatkan

komoditas karet Indonesia.

1.2. Rumusan Masalah

Bagaimanakah keragaman genetik dan hubungan kekerabatan klon karet

(Hevea brasiliensisis Muell.Agr.) berdasarkan marka RAPD (Random Amplified

Polymorphic DNA).

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman dan hubungan

kekerabatan genetik karet (Hevea brasiliensisis Muell.Agr.) berdasarkan marka

RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui hubungan kekerabatan berbagai

jenis klon tanaman karet dan dasar dalam hal pemuliaan klon tanaman karet sebagai

upaya meningkatkan hasil produksi karet di Indonesia.

II. BAHAN DAN METODE

1.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 – Juli 2014 di

Laboratorium Biologi Molekular Departemen Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman

Fakultas Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor.

1.2. Bahan Penelitian

Bahan merupakan tanaman keret terdiri dari anjuran komersial dari Direktorat

Jendral Perkebunan Tahun 2010-2014 yang dikelompokkan menjadi tiga kelompok

yaitu kelompok klon penghasil lateks (IRR 104, IRR 112, IRR 118, IRR 220, BPM

24, PB 260, PB 330, dan PB 340) dan penghasil lateks-kayu (RRIC 100, IRR 5, IRR

39, IRR 42, IRR 107, dan IRR 119), serta benih anjuran untuk batang bawah

(AVROS 2037, GT 1, BPM 24, PB 260, RRIC 100, dan PB 330).

1.3. Isolasi DNA Karet

DNA Diisolasi dari 0,3 gram daun muda dari masing-masing klon yang diuji

dengan menggunakan metode Orozco-Castillo et.al. (1994). Endapan DNA dicuci

dengan 70% etanol, dikeringanginkan dan dilarutkan dalam 500 µL buffer TE (10mM

Tris HCL, 1 mM EDTA, pH 7,5) dan kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 1

jam dan ditambahkan 20 µL RNAase A (10 mg/ml). DNA diendapkan dengan 2

volume 100% etanol dan 0,1 volume 3 M Na-asetat. DNA dielektroforesis pada 1,4%

gel agorose.

Kuantitas DNA diukur menggunakan alat Gene Quant, yaitu sejumlah 7 μL

DNA contoh diambil dan dilakukan pengukuran konsentrasi, rasio, dan absorbansi

(230 nm, 260 nm, 280 nm dan 320 nm), selanjutnya DNA tersebut dilarutkan dengan

3

H2O sesuai kebutuhan. Prinsip kerja Gene Quant adalah menghitung rasio dan

konsentrasi DNA dengan memanfaatkan optical density (OD) DNA pada

penyerapan/absorbansi beberapa macam gelombang cahaya (230 nm, 260 nm, 280 nm

dan 320 nm).

1.4. Analisis RAPD

Analisis RAPD dibuat dengan volume 25 µL reaksi PCR yang mengandung

50 ng DNA dari setiap klon, 10 pmol primer DNA (0,4 µM), 100 µM dNTP, 1 U Taq

polimerase (Promega) dan 2,5 µL Taq polimerase 10x buffer Promega ( 500mM

KCL, 15mM MgCl2, 100 mM Tris-HCL pH 9,0). Primer dekamer (OPN-05, OPN-06,

OPN-08, OPN-010, OPN-11, OPN-12, OPN-17, OPH-1, OPH-01, OPH-03, OPH-05,

OPH-18 dan OPH-19) dari Operon Technologies (Alameda, CA) digunakan dalam

percobaan ini (Oktavia et.al., 2011).

Reaksi amplifikasi DNA dilakukan menggunakan Perkin Elmer Gene Amp

PCR System 2400. Program PCR terdiri dari 1 siklus pada 94°C selama 3 menit; 45

siklus pada 94°C selama 1 menit, 37°C selama 1 menit, 72°C selama 2 menit; 1

siklus pada 72°C selama 1 menit; diakhiri dengan penyimpanan pada 4°C. Produk

PCR kemudian dielektoforesis dengan agarose 1,4 % (Promega) dan divisualisasikan

di atas UV transilumimator kemudian didokumetasikan dengan alat foto Polaroid tipe

667.

1.5. Analisis Data

Jarak genetik dihitung berdasarkan pengukuran Nei’s (Nei, 1987) dengan

menggunakan program komputer POPGENE 1.32. Dendogram menggunakan metode

UPGMA dibuat menggunakan data jarak genetik tersebut untuk mengetahui

hubungan kekerabatan antar klon karet.

DAFTAR PUSTAKA

Adetula O.A., 2006. Genetic diversity of Capsicum using Random Amplified Polymorphic

DNAs. African Journal of Biotechnology 5 (2) : 120-122

Ahmad G., Mudasir R. Kudesia, Shika and M.K. Srivastava. 2010. Genetic Diversity in Pea

(Pisum sativum) Using RAPD Analisis. Genetic Engineering and Biotechnology

Journal : GEBJ -16

Julisaniah N.I., L. Sulistyowati and A. N. Sugiharto. 2008. Analisis Kekerabatan Mentimun

(Cucumis sativus L.) menggunakan Metode RAPD-PCR dan Isozim. Biodiversitas 9

(2) : 99-102

Karp A., O. Seberg and M. Buiatti. 1996. Molecular Techniques in The Assesment of

Botanical Diversity. Ann. Bot. 78 : 143-149.

Nei, M. 1987. Estimation of Average Heterozygosity and Genetic Distance from A Small

Number of Individuals. Genetics 89 : 583 - 590

Oktavia F., M. Lasminingsih and Kuswanhadi. 2011. Selection of parent trees for Rubber

(Hevea brasiliensis) breeding based on RAPD analysis. Nusantara Bioscience 3 :

124-129

Orozco-Castillo, C. K. J. Chalmers, R. Waugh and W. Powell. 1994. Detection of genetic

diversity and selective gen introgression in coffee using RAPD markers. Theor Appl

Genet 8 : 934-940.

4

Poerba Y.S. and D. Martanti. 2008. Keragaman Genetik berdasarkan Marka Random

Amplified Polymorphic DNA pada Amorphophallus muelleri Blume di Jawa.

Biodiversitas 9 (4) : 245-249

Rafalski, J.A., S.V. Tingey and J.G.K.Williams. 1991. RAPD markers-a new technology for

genetic mapping and plat breeding. AgBitech News and Information 3: 645-648.

Ruwaida I.P., E. Yuniastuti and Supriyadi. 2009. Analisis Keragaman Tanaman Durian

Sukun (Durio zibethinus) Berdasarkan Penanda RAPD. Bioteknologi 6 (2): 96-105.

Simmonds N.W. (1989). Rubber Breeding. InWebster CC, Baulkwill WJ (ed). Rubber. New

York, Longman Scientific & Technical. p. 85 – 124.

Wang X.F., H.Y. Zheng, W.H. Zheng, C.Q. Ao, H.Y. Jin, L.H. Zhao, N. Li and L.R. Jia.

2011. RAPD-based Genetic Diversities and Correlation with Morphological Traits

Camelia (Theaceae) Cultivars in China. Genetic and Molecular Research. 10 (2):

849-859