DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2010

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Analisis Keragaman Genetik Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)Aksesi Unggul dan Tipe Liar Berbasis RAPD sebagai Sumber Belajar Matakuliah Teknik Analisis Biologi Molekuler. (Tesis)

Fadilla Salim

Abstrak


Kebutuhan terhadap minyak bumi yang cenderung meningkat mengakibatkan perlunya pemanfaatan sumber energi terbarukan sebagai bagian penting dalam program diversifikasi energi. Alternatif yang ideal untuk mengurangi tekanan permintaan bahan bakar minyak dan penghematan penggunaan cadangan devisa adalah dengan pemanfaatan minyak tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) sebagai bahan biodiesel. Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan tanaman kosmopolitan dengan kata lain secara agronomis tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) dapat beradaptasi dengan lahan dan agroklimat di Indonesia, bahkan pada kondisi kering dan pada lahan marginal (kritis). Akan tetapi permasalahan yang masih dihadapi adalah belum adanya varietas unggul dan teknik budidaya yang memadai.

Mengatasi permasalahan tersebut maka dilakukan eksplorasi. Eksplorasi dilakukan di beberapa daerah yaitu di NTB (SM 35), NTT (HS 49), Sulawesi Selatan (SP 8, SP 16, SP 33, SP 34, SP 38), Maluku Utara (TTE, JLL, SDL) dan Randusari Pasuruan (RSP). Selain dilakukannya eksplorasi dibeberapa daerah tersebut, dilakukan juga teknik RAPD dengan menggunakan primer OPA-2, OPA-9, OPA-13, OPA-15, OPA-18, OPA-19, dan OPA-20 untuk menganalisis keragaman genetik tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) aksesi unggul sebanyak 7 sampel (HS 49, SP 8, SP 16, SP 33, SP 34, SP 38, dan SM 35) dan tipe liar sebanyak 4 sampel (TTE, JLL, SDL, dan RSP ) sehingga dapat mengetahui apakah ada hubungan kekerabatan hasil pemuliaan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) antara aksesi unggul dengan tipe liar tersebut. Teknik RAPD merupakan salah satu teknik yang digunakan dalam bidang biologi molekuler untuk mengetahui tingkat keragaman genetik dari makhluk hidup.

Rancangan dalam penelitian ini adalah penelitian deskriptif eksploratif dengan tujuan untuk menganalisis keragaman genetik tanaman jarak pagar ( Jatrohpa curcas L.) aksesi unggul dan tipe liar berbasis RAPD, dengan mengkaji ekspresi fenotip dan ekspresi genotip melalui DNA dengan metode RAPD. Selaian itu juga, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui materi tentang analisis keragaman genetik pada tanaman jarak pagar ( Jatrohpa curcas L.) dengan menggunakan teknik RAPD dapat dijadikan penuntun praktikum sehingga dapat digunakan sebagai bahan ajar dalam matakuliah teknik analisis biologi molekuler.

Dari hasil penelitian diperoleh bahwa, karateristik fenotip tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) aksesi unggul dan tipe liar pada dasarnya masih sama dengan karateristik fenotip tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara umumnya. Hasil PCR-RAPD dengan menggunakan tujuh jenis primer menunjukkan bahwa semua primer memperlihatkan jumlah pita yang berbeda antar tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.), hal ini disebabkan karena terdapat primer yang tidak dapat menghasilkan pita DNA. Adanya primer yang tidak menghasilkan pita mengindikasikan bahwa primer-primer tersebut tidak mempunyai homologi dengan DNA cetakan, karena terbentuknya fragmen pita DNA tergantung pada sekuen primer dan genotip dari DNA cetakan. Lokus yang ditempati oleh alel-alel yang terdeteksi tersebut bersifat polimorfik, karena dari semua jenis alel RAPD yang terdeteksi pada tujuh aksesi dan empat tipe liar tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) frekuensi alelnya kurang dari 0,95 (95%).

Berdasarkan hasil analisis kekerabatan dengan menggunkan dendogram menunjukan bahwa terdapat beberapa tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) yang berasal dari daerah atau propinsi yang berbeda justru tingkat kekerabatannya lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) yang berasal dari daerah atau propinsi yang sama. Hal ini disebabkan karena sistem klasifikasi berdasarkan penanda molekuler-RAPD menghasilkan pengelompokan yang berbeda dengan hasil pengelompokan berdasarkan morfologi karena hanya berdasarkan pada analisis faktor genetik saja tanpa adanya pengaruh lingkungan, selain itu juga RAPD mempunyai keterbatasan salah satunya adalah tidak dapat membedakan individu homozigot dan heterozigot karena bersifat sebagai penanda dominan. Faktor penyebab lain terjadinya variasi genetik antara lain mutasi dan rekombinasi.

Implikasi penelitian ini berupa penuntun praktikum mata kuliah teknik analisis biologi molekuler dengan judul analisis keragaman genetik tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) berbasis RAPD dapat digunakan sebagai penuntun praktikum matakuliah teknik analisis biologi molekuler, karena penuntun praktikum tersebut menarik, memadai, dan sudah layak digunakan.

 

Abstract:

Keywords: Genetic diversity, jarak pagar plant (Jatropha curcas L.), RAPD.

The need of petroleum which tends to increase insists a need of using renewable energy source as important source in energy diversification program. The ideal alternative way to reduce the pressure of fuel demand and to save foreign exchange reserves is the use of jarak pagar (Jatropha curcas L.) plant's oil as biodiesel substance. Jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) is cosmopolitan plan. In other words, jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) agronomically is able to adapt with field and agroclimate in Indonesia, even in dry condition and in marginal field. However, there is a problem of the absence of primer variety and appropriate cultivation technique.

To overcome the problem, an exploration was conducted. The exploration was carried out in some regions: NTB (SM 35), NTT (HS 49), South Sulawesi ( SP 8, SP16, SP 34, SP 38), North Maluku ( TTE, JLL, SDL) and Randusari Pasuruan (RSP). Besides exploration which is carried out in those regions, RPAD technique was also employed by using primer OPA-2, OPA-9, OPA-13, OPA-15, OPA-18, OPA-19, and OPA-20. RPAD was used to analyze genetic diversity of seven samples (HS 49, SP8, SP 16, SP 33, SP 34, SP 38, and SM 35) of primer accession jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) and four samples of wild type (TTE, JI L, SDL, and RSP) to know whether there is a relationship of the result of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) plant breeding between the primer accession and the wild type. RPAD technique is one of techniques used in molecular biology field to discover the level of genetic diversity of living creatures.

The design of the present study is explorative descriptive research which aims to analyze the genetic diversity of primer accession and wild type of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) based on RAPD. It was conducted by analyzing the expression of phenotype and genotype through DNA with RPAD method. In addition, this study is also aimed at discovering material dealing with genetic diversity analysis of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) by using RPAD technique. The material can be used as practicum guide so it is able to be employed as material course in molecular biology analysis technique.

The result of this study suggested that phenotype characteristic of primer accession and wild type of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) basically has the same characteristic with jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) in general. The result of PCR-RAPD using seven types of primer pointed out that all primers among jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) showed different number of ribbon. It was caused by primers which cannot generate DNA ribbon. The existence of primer which could not generate ribbon indicated that those primers did not have homology with template DNA because the production of DNA ribbon fragment depends on the sequence of primer and genotype from template DNA. The locus occupied by detected alleles was polymorphic because from all types of RAPD allele detected in seven accessions and four wild types of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) had allele frequency less than 0.95 (95%).

Based on the analysis result of relationship using dendogram, it revealed that there were some jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) coming from different region or province have the higher level of relationship than jarak pagar plant (Jatropha curcas L.) coming from same region or province. It because of the classification system based on molecular-RAPD marker produce grouping which is different from the result of grouping based on morphology because the grouping is only based on genetic factor analysis without environment influence. Moreover, RAPD has limitation in differentiating individual homozygote and heterozygote because it has characteristic as dominant markers. The other factors causing genetic variation are mutation and recombination.

Implication of this study is in a form of practicum guide for molecular biology analysis technique course entitled RPAD-based analysis of genetic diversity of jarak pagar plant (Jatropha curcas L.). It can be used as practicum guide for molecular biology analysis course because it is interesting and appropriate.