RSS

Analysis of Genetic Variability in Rice Varieties (Oryza sativa L) of Kerala using RAPD Markers

04 Jun

ABSTRAK

Keanekaragaman genetik dan hubungan filogenetik dari 8 varietas padi (Oryza sativa) yang berbeda yakni MO 16, Ptb 43, Palakkaddan Matta, Ptb 40, MO 17, MO 6, Ptb 39 dan KTR 2 dari negara Bagian Kerala, India Selatan dianalisis dengan metode RAPD. Dari 20 penanda primer 10-mer RAPD, dipilih 11 penanda dan digunakan dalam analisis perbandingan varietas padi yang berbeda. Dari total 101 fragmen RAPD, 28  (27,72%) ditemukan terpisah secara individual dari 8 varietas padi tersebut. Sisanya, 73 (72,27%) fragmen adalah polimorfik. Rata-rata keanekaragaman gen atau heterozigositas dari semua varietas adalah 0,224. Studi ini menawarkan metode yang cepat dan terpecaya untuk mengestimasi variabilitas diantara masukan yang berbeda yang kemudian dapat digunakan oleh pengawin tanaman untuk meningkatkan varietas padi lokal.

Kata Kunci:

Oryza sativa, Penanda RAPD, PCR, Polimorfisme, variasi genetik.

1.    Pendahuluan

Padi merupakan makanan yang berperan penting bagi sekitar 3 milyar penduduk dunia. Padi memiliki adaptasi yang luas secara geografis dan klimatologis. Plasma nutfah padi di India Selatan diperkaya dengan keragaman genetik yang luas dan sistem gen yang berharga dalam kaitannya dengan sifat dan kemampuan adaptasinya. Pemahaman yang rinci mengenai ekses struktur variasi genetik dari variasi-variasi padi yang berbeda adalah hal penting untuk mengembangkan strategi yang tepat dan efisien dalam hal mengumpulkan, konservasi dan preservasi tanaman. Selain itu, program hibrid/pengawinan tanaman juga membutuhkan pengetahuan tentang keragaman genetik.

RAPD adalah metode yang pertama kali digambarkan oleh Welsh dan McClelland dan William, dimana fragmen DNA sepanjang 10 nukleotida dari amplifikasi PCR dari segmen genom DNA acak dengan sekues nukleotida tunggal yang mampu membedakan setiap individu. RAPD digunakan dalam analisis genotip padi dari beberapa kelompok untuk: 1)mengestimasi keragaman genetik dan hubungan antar masukan yang berbeda. 2) mendeteksi adanya duplikasi, 3)mengidentifikasi dan mengklasifikasi kultivar/tanaman yang berbeda-beda, 4)mendeterminasi hubungan genetik antara beberapa spesies atau varietas.

Tujuan  dilakukan studi ini adalah untuk mengestimasi variasi genetik dalam plasma nutfah dari 8 varietas padi menggunakan teknik RAPD bagi kegunaan seleksi, hibridisasi, asesmen keanekaragaman hayati, evaluasi dan konservasi keragaman gen di masa yang akan datang dan lain-lain.

2.    Metodologi

2.1    Sampling

Biji dari 8 varietas padi dari berbagai institusi riset dikumpulkan untuk studi variabilitas genetik. Biji-biji tersebut ditumbuhkan secara terpisah dalam nampan platik dan diberi label. Daunnya dikumpulkan setelah 2 minggu untuk ekstraksi DNA. Total DNA yang diekstraksi dari sampel daun mengikuti standar metode CTAB dengan sedikit modifikasi. Setelah penguapan etanol, DNA diresuspensi dalam 100 ml TE. Untuk memisahkan RNA, 10 mg RNAse ditambahkan ke larutan DNA dan diinkubasi selama 10 menit pada suhu 37˚C.

2.2 Reaksi RAPD

Amplifikasi RAPD dilakukan dalam larutan yang mengandung larutan penyangga (100mMTris, 500mM KCl, 0,1% gelatin, pH 9.0) dengan 1.5 mM MgCl2, 5pM primer, ,2 mMdNTPs dll. Campuran dipanaskan pada suhu 95 derajat celsius selama 3 menit diikuti 40 siklus.

 2.3 Analisis Data

Gel nya di foto dan dianalisis pola pitanya dengan menghitung pita-pita yang terlihat dalam foto. Produk RAPD yg dapat direproduksi di skor bila ada (1) atau (0) bila tidak ada. Pita massa molekul yang sama dan mobile digeneralisasi oleh primer yang sama dianggap sebagai lokus yang identik. Fragmen yang kurang kuat diabaikan dalam analisis ini. Semua fragmen RAPD diskor dengan sistem 2 alel yakni ada (dominan) dan tidak ada (resesif). Penanda DNA sepanjang sampel RAPD membantu untuk menguji ukuran molekul fraksi DNA dari sampel padi. Jarak genetik ditentukan dengan pengukuran Jarak Genetik Nei yang tidak bias dan dikonversi ke dendogram dengan metode pasangan kelompok menggunakan rerata aritmetika. Keajegan dendogram diuji menggunakan 1000 bootstrapping. Semua program filogenetik yang digambarkan secara rutin dalam PHYLIP memnggunakan POPGENE versi 1.31.

3. Hasil dan Diskusi.

Dari tabel di atas terlihat bahwa kekerabatan tertinggi dimiliki antara  Palakkadan Matta dan KTR 2 (Cheradi), dengan nila identitas genetik 0,47 dan jarak genetiknya 0,62. Varietas padi yang kurang identitas genetiknya (0,05) atau yang jarak genetiknya paling banyak adalah Ptb 43 (Swarnaprabha) dan MO 6 (Pavizham).

3.1 Analisis Kluster

Berdasarkan jarak genetik 8 kelompok varietas padi dapat dibuat dendogram ke dalam 2 kluster 1,2 mengikuti proksimitas geografis. Kluster 1 termasuk 5 varietas yang dinamai MO 16, Ptb 39, MO 17, Ptb 40 dan Ptb 43. Kluster ini terdiri dari 2 subkluster yakni sub kluster 1 dengan anggota MO 16 danPtb 39 serta subkluster 2 dengan varietas MO 17, Ptb 40 dan Ptb 43. Kluster 2 terdiri dari KTR 2 da palakkadan matta yg berhubungan dekat dam independen dengan MO 6. Varietas berbeda datang dari hibrid yang berbeda yang dapat menjadi alasan jauhnya jarak genetik antara varietas padi. Selain itu sampel juga diambil dari lokasi yang secara geografis terpisah sehingga menjadi faktor bagi jauhnya jarak genetik.

 4. Kesimpulan

Ditemukan bahwa penanda RAPD merupakan perangkat yang kuat untuk menganalisis struktur genetik dari varietas padi yang berbeda-beda. Penanda ini menunjukkan diferensiasi genetik yang tajam antar pasangan varietas padi yang diuji. Isolasi geografis oleh jarak daratan sepertinya menjadi faktor yang berkontribusi pada halangan arus gen antara varietas. Studi ini menyatakan rerata variasi genetik dalam varietas padi dan menekankan pentingnya penyediaan stok varietas padi, konservasi dan propagasi dibantu rahabilitasi serta seleksi populasi padi (O. Sativa) yang alamiah

Daftar Pustaka

Pelczar, Michael. J dan Chan, ECS. Dasar-dasar Mikrobiologi. (Terjemahan). 2009 Universitas Indonesia (UI-Press)

Gumilar,Gun. dkk, Bioteknologi. 2008 Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia

id.wikipedia.org/wiki/Amplifikasi_Acak_Polimorfisme_DNA

 

 
Leave a comment

Posted by on June 4, 2012 in BIOTEKNOLOGI

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: