DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2016

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Analisis Hasil Persilangan Jarak Pagar (Jatropha curcas Linn.) Berbasis Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) dan Pengembangannya Sebagai Sumber Belajar Genetika Tanaman

IIN HINDUN

Abstrak


Penelitian ini dilatar belakangi oleh problematika perkembangan ilmu genetika yang cepat, dipelajari di lembaga pendidikan formal dan problematika penyediaan bahan tanam jarak pagar sebagai sumber energi alternatif bahan bakar nabati (BBN). Problematika yang dihadapi pada pembelajaran genetika di sekolah adalah konsep-konsepnya masih sulit dipahami karena rumit, abstrak dan sulit untuk dihubungkan dengan kehidupan sehari-hari siswa, serta ditemukan miskonsepsi genetika pada siswa, guru dan bahan ajar. Perkembangan genetika yang cepat menjadi tantangan dan tuntutan bagi pendidik untuk meningkatkan kemampuan professional (keilmuan) selaras dengan tuntutan hak belajar anak untuk memperoleh pendidikan sesuai jamannya. problematika dalam penyediaan bahan tanam adalah belum tersedianya bahan tanam dan varietas yang berkualitas. Kunci sukses untuk mendapatkan bahan tanam dan varietas adalah tersedianya informasi keragaman genetik sebanyak-banyaknya dan persilangan dapat memperluas keragaman.

Kajian molekuler menggunakan penanda molekuler dapat mendukung dan melengkapi kajian keragaman morfologi yang belum berhasil dalam memprediksi keragaman akibat kuatnya pengaruh lingkungan. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) merupakan salah satu penanda molekuler, sangat mendukung upaya analisis keragaman genetik terutama jika latar belakang genomnya belum diketahui. Penelitian ini bertujuan (1) Mendiskripsikan keragaman genetik hasil  persilangan jarak pagar berbasis RAPD; (2) Menjelaskan pewarisan materi genetik hasil persilangan jarak pagar berbasis RAPD; (3) Menjelaskan kedekatan hubungan secara genetik hasil persilangan jarak pagar berbasis RAPD; (4) Menghasilkan buku nonteks sebagai buku suplemen pelajaran sekaligus menjadi buku bacaan bagi pengguna yang berkepentingan dengan hasil penelitian.

                                                                  Penelitian deskriptif dengan observasi laboratorik dilakukan dengan tahapan menyiapkan sampel daun muda jarak pagar dari 10 individu keturunan pertama (F1) hasil persilangan dan 6 genotipe tetuanya. Sampel di isolasi DNAnya kemudian dilanjutkan dengan PCR. Persilangan yang dipelajari ada empat kombinasi persilangan meliputi genotipe: (1) SP-8 x SP-16; (2) SP-8 x SP-38; (3) SP-33 x HS-49; (4) SM-35 x SP-38. Isolasi DNA dilakukan menggunakan metode CTAB. Hasil PCR diseparasi dengan elektroforesis. PCR menggunakan 5 primer RAPD yaitu OPA-18, OPA-19, OPA-20, OPE-15, OPF-5. Hasil analisis molekuler pita DNA, dibaca dan ditransformasi kedalam bentuk kuantitatif. Pengukuran jumlah alel, jenis alel, alel polimorfik dan pewarisan materi genetik, penghitungan dan analisis menggunakan persentase. Dalam mendiskripsi kedekatan hubungan secara genetik pada populasi hasil persilangan, fragmen DNA dari masing-masing genotipe diolah menjadi data biner, dianalisis cluster, pengelompokan dan pembuatan dendogramnya dianalisis menggunakan metode Unweighted Pair Group Method (UPGMA) melalui program MVSP (Multi Variat Statistical Package).

Hasil penelitian dapat disimpulkan: (1) Keragaman genetik hasil persilangan jarak pagar pada jumlah alel, jenis alel dan alel polimorfik ditemukan bervariasi. Variasinya sebagai berikut: (a) Jumlah alel ditemukan dalam jumlah bervariasi pada masing-masing persilangan dan masing-masing penggunaan primer. Dibandingkan dengan tetuanya ditemukan pola perbedaan jumlah alel pada tetua jantan dan betina. Pada tetua betina jarak pagar memiliki jumlah alel DNA lebih banyak dari tetua jantan. (b) Alel polimorfik yang terdapat pada keturunan hasil persilangan ditemukan dalam proporsi yang bervariasi, dimana jumlah alel DNA polimorfik proporsinya lebih banyak dari alel DNA monomorfik. Jika dibandingkan dengan tetuanya, jumlah alel polimorfik pada keturunan jumlahnya berbalikan dengan jumlah yang dimiliki oleh tetua, yaitu alel polimorfik pada tetua jumlahnya lebih sedikit dari pada keturunan. Ditemukan bahwa penggunaan primer dan persilangan yang mampu mengamplifikasi DNA dengan jumlah alel, jenis alel dan alel polimorfik paling tinggi adalah pada primer OPF-5 dan persilangan 3. (2) Pemetaan terhadap jumlah kemiripan alel pada keturunan terhadap tetuanya: (a) Pewarisan alel DNA ditemukan dalam tingkat kemiripan yang bervariasi berdasar jumlah alel. Variasi yang ditemukan menunjukkan kemiripan dalam jumlah mulai dari 0 (nol) hingga 10 alel. (b) Ditemukan variasi baru yang tidak ditemukan pada tetuanya dalam proporsi bervariasi di masing-masing persilangan berkisar dari 64% hingga 88%. (c) Hasil analisis terhadap pewarisan alel DNA ditemukan 6 variasi pola pewarisan dan dibedakan kedalam pewarisan tipe parental dan tipe rekombinasi. Kemiripan tipe parental proporsinya 5,5% sedangkan kemiripan tipe rekombinasi proporsinya 94,5%. (3) Terdapat variasi kedekatan hubungan atau kemiripan keturunan dengan tetuanya. Kedekatan hubungan antar tetua bervariasi di masing-masing persilangan dengan nilai koefisien kemiripan berkisar dari 0,84 hingga 0,94. Keturunan di masing-masing persilangan menunjukkan kedekatan yang lebih bervariasi dengan range nilai koefisien kemiripan dari 0,455–0,941 di P1; 0,78–1 di P2; 0,752–1 di P3 dan 0,733–0,95 di P4. Pada persilangan 1 (P1) variasi kemiripan makin menjauh kedekatan hubungan dengan tetuanya. Pada P2, P3 dan P4 ditemukan variasi juga kemiripannya namun kemiripan tersebut ada yang makin menjauh dari tetua tetapi ada yang makin dekat dengan tetua maupun makin dekat kemiripan dengan individu lainnya. (4) Hasil validasi terhadap buku diperoleh pencapaian nilai, pada aspek: kelayakan materi mencapai nilai 100%, penyajian materi mencapai nilai 79%, penggunaan illustrasi mencapai nilai 83%, dan penggunaan bahasa mencapai 96%. Dengan demikian, nilai rata-rata yang diperoleh adalah 88% yang berarti bahwa buku memiliki kualifikasi baik.