I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang

Transkripsi

1 I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Secara umum kerabat durian (Durio spp.) merupakan tanaman buah yang memiliki nilai ekonomi tinggi di Indonesia. Jangkauan pasarnya sangat luas dan beragam mulai dari pasar tradisional, supermarket, restoran dan hotel. Anggota dari genus ini yang paling populer dan paling banyak ditemukan di pasar adalah Durio zibethinus atau yang lebih dikenal sebagai durian. Namun di wilayah-wilayah tertentu, seperti Kalimantan Timur, spesies lain juga bisa dengan mudah ditemukan pada saat musim panen, salah satunya adalah Durio kutejensis. Genus Durio berasal dari Asia Tenggara dengan pusat keragamannya di pulau Kalimantan. Genus Durio terdiri dari sekitar 30 spesies yang telah ditemukan (Brown, 1997), di mana salah satunya adalah Durio kutejensis atau yang lebih dikenal dengan nama lokal lai. Lai merupakan salah satu jenis durian yang banyak tumbuh di Kalimantan, terutama Kalimantan Timur dan Kalimantan Selatan, dan diberi nama latin sesuai dengan daerah asalnya yaitu Kutai, Kalimantan Timur (kutejensis : berasal dari Kutai). Di Kalimantan Timur, lai biasanya tumbuh di hutan, sepanjang aliran sungai, di pekarangan atau di kebun. Varietas alam lai yang berkembang di Kalimantan Timur sangat beragam, dan ada yang sudah dilepas sebagai varietas unggul nasional yaitu lai Mahakam, lai Batuah dan lai Kutai yang berasal dari wilayah Batuah, Kutai. Priyanti et al. (2013) menyatakan bahwa lai yang tumbuh di Kalimantan Timur memiliki variasi morfologi terutama pada karakter bentuk tajuk, tipe percabangan, bentuk daun, warna bunga, bentuk buah dan warna daging buah. Lai merupakan spesies durian unik dengan warna daging buah yang menarik mulai dari kuning sampai merah (Antarlina, 2009; Santoso, 2010; Hariyati et al., 2013; Hadi et al., 2014), aroma buah yang lembut sampai tidak berbau (Antarlina, 2009; Santoso, 2010), duri buah relatif tumpul, dan daya simpan buah yang lebih lama dibanding durian (Antarlina, 2009; Santoso, 2010), sehingga potensial untuk dikembangkan sebagai buah tropika unggul pendamping durian. Potensi dan peluang untuk mengembangkan lai sebagai buah tropika unggul masih terbuka lebar. Meskipun kalah populer dibanding durian, namun ada tren peningkatan permintaan untuk ekspor lai ke beberapa negara seperti Singapura, Malaysia dan Jepang. Dibandingkan dengan durian, lai lebih berpeluang untuk dikenalkan di pasar ekspor karena baunya tidak menyengat atau bahkan tidak 1

2 berbau. Warna daging buah yang atraktif membuat lai lebih sesuai dipasarkan dalam bentuk daging buah tanpa kulit (dikemas dengan styrofoam) sehingga lebih efisien karena 60% buah dari kerabat durian adalah kulit (Santoso, 2010). Studi keragaman sangat penting dilakukan untuk menyediakan informasi tentang besarnya keragaman genetik pada suatu populasi sehingga usaha konservasi genetik, perbaikan varietas maupun pemuliaan menjadi lebih terarah. Eksplorasi perlu dilakukan di wilayah dengan keragaman genetik yang tinggi, yaitu tempat asal berkembangnya spesies tanaman tersebut (centre of origin) atau wilayah di mana tanaman tersebut dibudidayakan secara intensif (centre of diversity). Pulau Kalimantan merupakan salah satu centre of origin kerabat durian (Uji, 2005). Pendekatan untuk mempelajari keragaman genetik pada tanaman dapat dilakukan dengan penggunaan penanda tertentu, seperti penanda morfologi, biokimia, atau DNA. Penanda morfologi paling mudah digunakan tetapi sangat dipengaruhi oleh lingkungan dan fase hidup tanaman (Karsinah et al., 2002; Pandin, 2010). Sedangkan penanda DNA mampu menyediakan polimorfisme pola pita DNA dalam jumlah lebih banyak, konsisten, dan tidak dipengaruhi oleh lingkungan serta tahap perkembangan tanaman (Pandin, 2009). Penanda DNA menganalisis hubungan pada tingkat DNA, sehingga perubahan yang tidak terlihat dengan penanda lain dapat diketahui dengan penanda DNA. Kombinasi kedua penanda tersebut diharapkan akan menghasilkan data yang lebih akurat dalam mencari besar nilai keragaman dan pola hubungan genetik antar varietas alam lai. Penanda DNA memiliki potensi yang besar untuk digunakan sebagai alat penyeleksi dan untuk mengidentifikasi suatu karakter untuk program pemuliaannya. Penanda DNA dengan teknik deteksi berbasis PCR telah banyak digunakan untuk mengidentifikasi suatu individu atau genotip, derajat kekerabatan antar genotip, dan adanya variasi genetik suatu populasi tanaman. Dalam analisis PCR, mutlak diperlukan DNA berkualitas tinggi sebagai template. Tanaman tahunan seperti lai umumnya banyak mengandung komponen fenol, polisakarida, dan metabolit sekunder lain yang dapat menurunkan kualitas DNA yang dihasilkan (Cheng et al., 1997; Angeles et al., 2005). Sampai saat ini belum ada publikasi ilmiah tentang metode isolasi DNA lai sehingga perlu dibuat protokol isolasi DNA yang optimal untuk menghasilkan DNA lai yang berkualitas tinggi. 2

3 2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, lai merupakan tanaman buah yang potensial untuk dikembangkan. Namun belum adanya upaya pemuliaan pada lai menyebabkan varietas yang saat ini dikembangkan masih belum optimal hasil buahnya. Dalam pemuliaan tanaman, informasi mengenai keragaman genetik sangat penting sebagai sumber untuk mendapatkan gen-gen baik. Dengan informasi tersebut, kemungkinan untuk memperoleh varietas lai baru yang memiliki berbagai sifat unggul sesuai keinginan pasar sangat mungkin dilakukan. Maka yang menjadi pertanyaan dalam penelitian ini adalah : 1. Secara genetik, seberapa beragam varietas lai? 2. Apakah keragaman genetik tersebut dapat diketahui melalui penanda morfologi? 3. Apakah keragaman genetik tersebut dapat diketahui melalui penanda DNA Inter Simple Sequence Repeat (ISSR)? 4. Bagaimana prosedur isolasi DNA yang optimal untuk lai agar bisa menghasilkan DNA berkualitas tinggi untuk analisis PCR? 3. Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan informasi mengenai keragaman genetik lai. Adapun secara khusus penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mendapatkan prosedur isolasi DNA yang optimal untuk menghasilkan DNA lai yang berkualitas tinggi 2. Mengidentifikasi keragaman genetik genotipe-genotipe lai dari beberapa populasi berdasarkan penanda morfologi dan ISSR. 3. Mengetahui sebaran dan besaran keragaman genetik lai di dalam populasi dan antar populasi. 4. Manfaat Penelitian Secara teoretis, diharapkan hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi pembaca khususnya yang terkait dengan bidang pemuliaan tanaman untuk mengkaji lebih dalam tentang keragaman genetik varietas alam lai. Secara praktis, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi antara lain kepada : 3

4 1. Dinas Pertanian dan Pemerintah Daerah, sebagai dasar untuk membuat kebijakan tentang pengembangan lai di wilayah tersebut. 2. Peneliti dan pemulia tanaman, untuk menambah wawasan dalam kegiatan penelitian selanjutnya khususnya mengenai pemuliaan tanaman dan konservasi genetik lai. 5. Kerangka Pemikiran Lai merupakan spesies durian unik yang sangat potensial untuk dikembangkan. Namun sampai saat ini belum banyak usaha yang dilakukan untuk mendukung pengembangan komoditas ini, termasuk penelitian atau pengkajian tentang lai masih jarang sekali dilakukan. Sebagai langkah awal untuk mendukung upaya pengembangan lai sebagai komoditas unggulan nasional, maka perlu dicari informasi mengenai keragaman genetik lai sebagai modal dasar untuk melaksanakan program pemuliaan dan konservasi genetik lai dalam rangka perbaikan genetik dan memperoleh varietas lai yang unggul. Analisis keragaman genetik dengan penanda morfologi merupakan cara yang mudah dilakukan dan murah. Namun karena morfologi tanaman sangat dipengaruhi oleh lingkungan sehingga sangat mungkin menimbulkan bias, maka keragamannya perlu dikonfirmasi dengan penanda yang lain, yaitu penanda DNA. Salah satu penanda DNA yang banyak digunakan adalah ISSR karena bersifat kodominan, polimorfik, dan reprodusibilitasnya tinggi. Kombinasi kedua penanda tersebut akan menghasilkan data yang lebih akurat menggambarkan keragaman dan pola hubungan genetik di antara tanaman-tanaman sampel. Adapun alur pemikiran penelitian ini adalah sebagai berikut : 4

5 Tiga populasi lai eksplorasi Tanaman sampel karakterisasi Morfologi DNA karakter kualitatif dan karakter kuantitatif 10 primer ISSR Skoring data biner Analisis data Protokol isolasi DNA dari daun D. kutejensis, Koefisien kemiripan genetik, Pola hubungan genetik (sebaran tanaman sampel), Keragaman genetik dalam dan antar populasi Informasi kebenaran genotip, sebagai modal dasar bagi kegiatan pemuliaan lai yang terarah Gambar 1.1. Diagram alir penelitian 5