TINJAUAN PUSTAKA Biologi Tanaman Nenas

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Biologi Tanaman Nenas Nenas termasuk tanaman herbaceous dari klas monokotil yang bersifat perenial. Kultivar nenas dikelompokkan dalam 5 kelompok yaitu Cayenne, Queen, Spanish, Pernambuco (Abacaxi) dan Perolera (Maipure) (Petty et al. 2002). Kultivar yang banyak ditanam di Indonesis adalah Cayenne dan Queen. Tergantung pada varietasnya tanaman nenas dewasa dapat mencapai ketinggian cm, dengan diameter tajuk 100 cm 200 cm. Struktur utama morfologi dibedakan menjadi batang, daun, tangkai buah, buah majemuk atau sinkarp, mahkota, tunas, dan akar (Leal & Coppens 1996). Bagian tanaman nenas yang dapat digunakan untuk perbanyakan yaitu mahkota, shoots, suckers, dan slips (Bartholomew et al. 2003). Daun nenas berbentuk pedang dengan panjang 1 m atau lebih, lebar 5-8 cm, pinggiran berduri atau hampir rata, berujung lancip. Daun menempel secara spiral pada batang dengan jarak yang rapat sehingga membentuk roset. Daun nenas mengandung serat 2-3% yang dapat digunakan untuk tekstil (Leal & Coppens 1996). Jumlah daun yang terbentuk dapat mencapai helai (Collins 1960). Permukaan atas daun licin seperti lilin, berwarna hijau terang atau coklat kemerahan, permukaan bawahnya terdapat garis-garis linier berwarna putih keperakan, mudah lepas dari epidermis yang berwarna hijau terang. Stomata tersusun dalam garis putus-putus. Stomata berada di bagian sisi dan bawah permukaan daun diantara garis-garis linier (Collins 1960). Batang nenas terdiri dari ruas dan buku. Ruasnya pendek berkisar antara 1-10 cm, ruas yang panjang berada pada bagian tengah batang, yaitu batang yang pertumbuhannya paling cepat. Buku nenas dapat dilihat melalui daun yang dekat batang. Menghasilkan tunas ketiak setiap buku. Tunas ketiak ini dapat menghasilkan tunas dasar buah atau tunas anakan (Wee & Thongtham 1997; Nakasone & Paull 1998). Batang nenas berbentuk ganda dengan panjang cm dan lebar 2-5 cm pada bagian dasar dan 5-8 cm pada bagian atas. Perakaran nenas dikelompokkan menjadi akar primer, sekunder, dan akar adventif. Akar primer berasal dari biji sebagai akar tunggang, pada pertumbuhan 6

2 bibit selanjutnya akar ini hilang dan berganti dengan akar adventif. Pada akar adventif selanjutnya bercabang menjadi akar sekunder yang dapat berupa rambut akar, epidermis, exodermis, korteks bagian luar dan dalam, endodermis, perisikel, floem, xylem, dan sel-sel empulur. Tanaman nenas hanya mempunyai sistem perakaran serabut yang sebarannya ke arah horizontal dan vertikal mencapai ukuran radius 50 cm (Collins 1960; Nakasone & Paull 1998). Nenas mempunyai tangkai buah yang berkembang dari perpanjangan meristem apikal yang kemudian berdifferensiasi dan membentuk buah. Mahkota merupakan kelanjutan dari sel-sel meristem pada batang. Pertumbuhannya sejalan dengan perkembangan buah dan ketika buah matang mahkota menjadi dorman. Rangkaian bunga dan buah tanaman nenas terdapat pada meristem apikal batang. Bunganya hermaprodit berjumlah masing-masing berkedudukan di ketiak daun dan letak bunga dalam bentuk spiral. Bunga nenas termasuk bunga sempurna artinya dalam satu bunga terdapat benangsari dan putik. Penyerbukannya bersifat self incompatible atau cross pollinated (Bartholomew et al. 2003). Buah nenas merupakan buah multiple partenokarpi atau sinkarp yang terbentuk dari penebalan poros bunga dan peleburan masing-masing bunga (Wee & Thongtham 1997). Perkembangan fruitlet telah lengkap bersamaan dengan munculnya mahkota buah, selanjutnya buah dan mahkota terus berkembang sampai buah matang. Buah matang sekitar 4 bulan sejak munculnya mahkota atau 6-7 bulan dari inisiasi bunga (Nakasone & Paull 1999). Inisiasi inflorescence secara alami dapat lebih cepat dengan adanya suhu rendah pada malam hari dan pengurangan jam penyinaran, namun inisiasi dapat diinduksi secara buatan dengan menggunakan etilen atau ethepon (Kuan et al. 2005). Fase generatif terbagi dalam 5 tahap yaitu (1) awal induksi, yaitu inflorenscence tersembunyi membentuk roset daun, (2) red hearth yaitu tahap antara munculnya inflorescence, (3) anthesis, (4) tahap pertumbuhan buah, dan (5) tahap pematangan buah (Coppens d Eeckenbrugge et al. 2001). Inflorescence kompak mengandung bunga hermaprodit. Antesis terjadi 2-4 minggu, dan setiap bunga mekar selama 1-2 hari (Ploetz et al. 1996). 7

3 Bakal biji dan serbuk sari berfungsi normal tetapi tidak kompatibel menyerbuk sendiri (self incompatible) sehingga tidak menghasilkan biji atau biji yang terbentuk tidak normal (Nakasone & Paull 1999). Self incompatible ini disebabkan oleh terhambatnya pertumbuhan serbuk sari pada 1/3 bagian atas dari tangkai putik (Brewbaker dan Gorrez 1967 diacu dalam Nakasone & Paull 1999). Nenas yang ditanam di dataran rendah ukurannya lebih besar, lebih manis dan lebih berair (Wee &Thongtham 1997). Rasio gula:asam sangat bervariasi tergnatung pada kultivar, kondisi pertumbuhan tanaman dan umur panen (Nakasone & Paull, 1999). Wee & Thongtham (1997) menyatakan rasio gula:asam = 16:1 adalah ideal untuk proses pengalengan. Pemuliaan Tanaman Nenas Pemuliaan nenas pada umumnya diarahkan untuk mendapatkan tanaman nenas yang mempunyai pertumbuhan cepat, daun pendek tidak berduri, tangkai buah pendek dan kuat, berdaya hasil tinggi, sistem perakaran baik, bentuk buah silindris, kemasakan seragam, daging buah berwarna lebih kuning, kandungan asam oksalat dan bromelian buah rendah, memenuhi standar untuk buah segar dan olahan serta tahan terhadap hama dan penyakit (Collins 1960), dan memiliki karakter morfologi dengan struktur kedudukan daun yang tegak. Perbaikan genotipe tanaman pada dasarnya bergantung pada tersedianya suatu populasi yang individunya memiliki susunan genetis berbeda dan keefektifan seleksi terhadap populasi tersebut. Keragaman genetik suatu populasi dapat diketahui dengan mengevaluasi beberapa sifat pertumbuhan dan hasil. Keragaman genetik yang luas dari suatu karakter yang akan diperbaiki, akan memberikan peluang yang baik dalam proses seleksi. Apabila suatu sifat mempunyai keragaman genetik luas, maka seleksi akan dapat dilaksanakan pada populasi tersebut, dan apabila nilai keragaman genetik sempit, maka kegiatan seleksi tidak dapat dilaksanakan karena individu dalam populasi relatif seragam sehingga perlu dilakukan upaya untuk memperbesar keragaman genetik (Poespodarsono 1988). Salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik secara konvensional adalah dengan melalui persilangan, namun menghadapi beberapa permasalahan 8

4 diantaranya fertilitas dalam Ananas comosus termasuk rendah ditunjukkan oleh rendahnya persentase ovule yang menghasilkan biji setelah persilangan yaitu berkisar 5% - 29% (Leal & Coppens 1996), terjadinya segregasi pada F1 dan biasanya pada tanaman menyerbuk silang hibridisasi dilakukan untuk menghasilkan tanaman inbreeding atau menguji potensi sesuatu atau beberapa tetua (Poespodarsono 1988), keragaman genetik di alam untuk karakter tanaman kedudukan daun tegak ini belum tersedia. Tujuan pemuliaan nenas adalah untuk mendapatkan varietas tanaman nenas yang unggul, baik sebagai buah segar maupun nenas olahan juga karakter morfologi dengan mengubah struktur daunnya. Untuk buah segar diharapkan mempunyai karakter antara lain: mahkota buah kecil, warna kulit seragam dan berwarna cerah, ukuran buah kecil sampai sedang, bentuk buah tidak memanjang, mata buah datar dan warna daging buah kuning sampai kuning emas. Kriteria lain seperti tekstur, kadar asam dan gula, aroma dan buah tidak berbiji serta kandungan askorbat juga penting. Sedangkan untuk tujuan nenas olahan selain berproduksi tinggi, juga harus memenuhi kriteria yaitu tangkai buah kuat, bentuk buah silindris, mata buah datar dan dangkal, permukaan buah keras, empulur dan serat kurang kurang serta mempunyai kandungan asam dan gula tertentu serta aroma menarik dan buah tidak berbiji (Leal & Coppens 1996). Salah satu cara untuk meningkatkan produktivitas nenas salah satu caranya adalah dengan meningkatkan populasi tanaman di lapangan, namun tanaman nenas yang memiliki diameter tajuk sekitar 100 cm dengan daun berukuran 100 cm atau lebih, sehingga perlu dilakukan kegiatan pemuliaan dengan mengubah karakter morfologi tanaman tersebut agar diperoleh tanaman dengan struktur tunas yang memiliki kedudukan daun tegak, sehingga jarak tanam dapat dirapatkan. Kultur In Vitro pada Nenas Sistem regenerasi tanaman yang efisien sangat diperlukan untuk menunjang program pemuliaan tanaman melalui kultur in vitro seperti rekayasa genetik, variasi somaklonal, dan induksi mutasi (Litz & Gray 1992). Teknik kultur jaringan pada nenas telah banyak dilakukan (Vesco et al. 9

5 2001; Barboza et al. 2004; Hamad & Taha 2008). Ada beberapa metode regenerasi yaitu organogenesis langsung (direct organogenesis), organogenesis tidak langsung (indirect organogenesis) dan embriogenesis somatik (somatic embryogenesis). Pada kultur in vitro kesesuaian media dan pemilihan eksplan merupakan hal penting untuk menghasilkan plantlet (Hartmann et al. 1997). Organogenesis langsung adalah proses pembentukan tunas adventif langsung dari eksplan. Tunas adventif yang dihasilkan berstruktur unipolar dan jaringan tersebut masih terkait dengan jaringan asalnya. Organogenesis in vitro bergantung pada fitohormon eksogen, seperti auksin dan sitokinin dan juga kemampuan jaringan merespon fitohormon selama kultur (Sugiyama 1999). Pada beberapa species tanaman, tunas adventif diinduksi dengan konsentrasi sitokinin yang tinggi dibandingkan auksin (Phillips et al. 1995; Sugiyama 1999). Organogenesis tidak langsung adalah proses pembentukan tunas adventif melalui pembentukan kalus terlebih dahulu. Tunas adventif atau embriosomatik dapat dibentuk dari kalus jika konsentrasi zat pengatur tumbuh khususnya auksin rendah. Kalus dapat diperoleh dari species tanaman, akan tetapi tidak semua kalus dari species tanaman dapat diregenerasikan menjadi plantlet bergantung dari sifat totipotensinya (Yeoman 1986). Pada eksplan yang ditransfer ke dalam media dengan konsentrasi auksin yang tinggi seperti 2,4-D akan menjadi friable (remah) dan berproliferasi lebih cepat. Pertumbuhan kalus friable yang ditempatkan pada media cair dan digojok akan membentuk suspensi sel (Yeoman 1986). Kalus embriogenik dapat diinduksi dengan adanya 2,4-D pada basal medium (Phillips et al. 1995). Beberapa penulis melaporkan prosedur mikropropagasi nenas dan menggunakan BAP untuk mendapatkan laju differensiasi yang tinggi. BAP secara nyata dapat mempengaruhi rata-rata jumlah tunas, panjang dan bobot tunas, namun tidak berpengaruh terhadap panjang dan bobot per eksplan (Hamad & Taha 2008). Pada nenas kultivar Queen, induksi kalus nodular berasal dari eksplan mata tunas yang diambil dari crown yang ditanam pada medium Murashige & Skoog (MS) yang dilengkapi dengan 1.5 mg L -1 NAA dan 1.0 mg L -1 kinetin atau hanya 2.0 mg L -1 2,4-D atau 1,5 mg L -1 2,4-D dan 1.0 mg L -1 NAA, sedangkan 10

6 regenerasi tanaman dari nodul kalus dilakukan pada media MS dengan penambahan 1.5 mg L -1 kinetin dan 0.5 mg L -1 NAA (Akbar et al. 2003). Hasil penelitian Rosmaina (2007) menunjukkan bahwa penggunaan zat pengatur tumbuh BA pada eksplan pangkal batang plantlet nenas kultivar Smooth Cayenne dapat menghasilkan laju multiplikasi, keberhasilan pengakaran dan persen plantlet hidup pada saat aklimatisasi yang tinggi dibandingkan dengan perlakuan TDZ. Penggunaan 4.44 µm BAP menghasilkan tanaman regeneran dengan pertumbuhan vegetatif dan kualitas buah lebih baik dan seragam dibanding tanaman dari tempat asal (Nursandi 2006). Induksi Mutasi pada Kultur In Vitro Mutasi adalah perubahan genetik baik gen tunggal, sejumlah gen ataupun susunan kromosom (Poespodarsono 1988). Secara luas mutasi menghasilkan segala macam tipe perubahan genetik yang mengakibatkan perubahan fenotipe yang diturunkan, termasuk keragaman kromosom maupun mutasi gen (Crowder 1990; Hartana 1992). Teknik kultur in vitro sangat potensial dalam menginduksi mutan, keragaman somaklonal yang terjadi melalui kultur kalus dapat digunakan untuk program pemuliaan. Penggunaan mutagen dalam kultur in vitro memegang peranan penting dalam meningkatkan keragaman genetik (Samad et al. 1998). Predieri et al. (1997) melaporkan bahwa iradiasi sinar gamma dapat mengubah karakter morfologi dan agronomi tanaman pear seperti mengurangi ukuran tanaman, mempercepat panen, perubahan warna, dan kulit buah. Selanjutnya dikatakan, bahwa iradiasi sinar gamma dapat meningkatkan frekuensi varian tanaman pear sebesar 2.75%. Iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan perubahan morfologi, fisiologi, dan mutasi pada manggis (Qosim et al. 2007). Perubahan morfologi regeneran mutan dapat diamati dengan adanya perubahan ukuran regeneran dan bentuk daun (Lee et al. 2002). Iradiasi sinar gamma sering digunakan dalam usaha pemuliaan tanaman karena dapat meningkatkan keragaman, sehingga dapat menghasilkan mutan baru (Wattimena et al. 1992). Kultur sel somatik yang berasal dari batang, daun, organ bunga atau jaringan mersitematik dapat digunakan sebagai sumber keragaman genetik (Sleper & Poehlman 2006) yang dapat digunakan secara langsung maupun tidak langsung 11

7 untuk pemuliaan tanaman dan keragaman genetik yang berasal dari kultur in vitro disebut variasi somaklonal (Jain 2000 diacu dalam Sheidai et al. 2008). Ada tiga cara untuk mendapatkan variasi somaklonal yaitu regenerasi langsung maupun tidak langsung, kultur sel dan kultur protoplas. Variasi genetik dapat ditingkatkan dengan pemberian mutagen pada eksplan baik secara fisik (radiasi) maupun kimia (Wattimena & Mattjik 1992). Pada dasarnya prinsip pemberian radiasi pada teknik kultur in vitro adalah memberikan dosis radiasi pada bagian tanaman yang ditempatkan di dalam suatu kondisi yang aseptik dan dalam keadaan pertumbuhan optimal. Bagian tanaman tersebut ditanam dalam suatu medium yang dilengkapi dengan unsur-unsur hara mikro dan makro yang esensial bagi tanaman, gula, vitamin, dan zat pengatur tumbuh dengan kondisi lingkungan yang terkendali. Penggunaan induksi mutasi dengan kultur jaringan pada tanaman yang diperbanyak secara vegetatif sangat efektif dalam mengurangi pembentukan kimera dan mempercepat seleksi karakter yang diharapkan (Maluszynski et al. 1995), selain itu dapat meningkatkan keragaman suatu tanaman dan mutan baru akan didapatkan dalam waktu yang relatif singkat dan dapat mengubah satu atau beberapa karakter tanpa mengubah karakteristik asalnya (Nagatomi 1996). Bahan yang sering digunakan di dalam teknik radiasi secara in vitro adalah berupa tunas, mata tunas atau pucuk, dan kalus yang merupakan sekelompok sel yang belum mengalami diferensiasi. Penggunaan kalus di dalam teknik kultur jaringan pada saat sekarang masih ditemui kesulitan dalam meregenerasikan menjadi tanaman lengkap. Penggunaan kalus tersebut dapat meningkatkan keragaman somaklonal (Van Harten 1998) dan tanaman yang berasal dari sel-sel tunggal secara in vitro ini akan diperoleh mutan solid dan dapat menghindari terjadinya kimera (Zhen 1998). Induksi mutasi dapat meningkatkan keragaman suatu tanaman dan mutan baru dapat diperoleh dalam waktu yang relatif singkat serta dapat memperbaiki karakter agronomi penting tanaman buah-buahan seperti ukuran tanaman, waktu pemasakan, perubahan warna buah dan self compatibilty (Donini 1982) dan telah dilakukan pada apel, pear, pisang dan anggur (Broertjes & Van Harten 1988), Musa paradisiaca (Cassels & Doyle 2003), Persea americana Mill. (Fuentes 12

8 et al. 2004), Garcinia mangostana (Qosim et al. 2006), Citrus sinensis (Ling et al. 2008), serta tanaman lainnya yang diperbanyak secara vegetatif seperti Allium sativum (Selvaraj et al. 2001), Rosa sinensis (Nomomura et al. 2001), dan Saccharum officinarum untuk ketahanan terhadap penyakit red rot (Ali et al. 2007), serta toleran kadar garam tinggi (Gandonou et al. 2005; Patade et al. 2008). Bila dibandingkan dengan metode pemuliaan mutasi in vivo, metode in vitro, waktu yang diperlukan dari mulai eksplan diberi perlakuan mutagen sampai pelepasan klon mutan relatif lebih cepat. Pada tahun pertama diperoleh keragaman genetik diantara tanaman mutan, sedangkan tahun kedua sampai ketujuh uji kestabilan genetik tanaman termutasi dan tahun kedelapan dapat melepas klon mutan. Keuntungan metode in vitro, isolasi jaringan termutasi akan lebih mudah dilakukan dengan cara multiplikasi (Donini et al. 1990). Mutagen Sinar Gamma Mutagen dapat dikelompokkan menjadi mutagen fisik dan kimia. Mutagen fisik yang sering digunakan adalah sinar ultraviolet dan beberapa tipe radiasi pengion, seperti sinar X, sinar gamma, partikel alfa, partikel beta, proton dan neutron (Sleper & Poehlman 2006). Masing-masing mutagen fisik mempunyai ionisasi yang berbeda. Mutagen fisik yang sering digunakan adalah sinar gamma yang mempunyai panjang gelombang pendek ( nm). Sumber utama sinar gamma adalah isotop Cobalt-60 ( 60 Co) dan Caesium-137 ( 137 Cs). Penggunaan mutagen fisik sangat dianjurkan karena mudah diaplikasikan, penetrasi dan reprodusibilitas dan frekuensinya tinggi (Broertjes & van Harten, 1988), sedangkan mutagen kimia penetrasinya sangat rendah dan bersifat toksik (Sleper & Poehlman 2006). Penggunaan mutagen radiasi untuk menginduksi mutan sudah banyak dilakukan oleh para pemulia tanaman di seluruh dunia. Salah satu aplikasinya pada tanaman buah-buahan dilakukan untuk memperoleh keragaman bentuk serta mendapatkan tanaman baru yang lebih unggul. Radiasi merupakan penyinaran dengan sinar radioaktif, yang mempunyai kemampuan menghasilkan radiasi pengion. Radiasi pengion adalah radiasi dengan energi tinggi yang dapat mengadakan reaksi dengan objek yang dikenal radiasi dengan cara pengionan, termasuk didalamnya adalah sinar gamma. Van Harten 13

9 (1998) menyatakan bahwa sinar gamma adalah radiasi elektromagnetik dan mempunyai energi yang cukup tinggi untuk mengionisasi atom-atom dari molekul yang disinari tersebut, gelombang elektromagnetik ini mempunyai spektrum berkelanjutan. Sinar gamma dapat menghasilkan radiasi pengion yang mampu mengionisasi materi yang dilewatinya. Jika ionisasi terjadi pada atau di dekat kromosom dapat menyebabkan terputusnya ikatan kimia, dan dapat menyebabkan perubahan di dalam inti sel, termasuk perubahan struktur dari gen, delesi gen, atau sekuen-sekuen DNA, chromosomal rearrangement, peningkatan atau penurunan frekuensi kiasmata, patahnya sentromer, kehilangan atau penambahan kromosom, kerusakan benang spindel dan sebagainya. Adanya kerusakan pada tingkat molekuler inilah yag menyebabkan munculnya keragaman pada tanamna yang diirdaiasi namun pada keadaan tertentu kerusakan dapat diperbaiki selama siklus hidupnya, hal ini disebut sebagai kerusakan fisisologi (Van Harten 1998). Sinar gamma ditemukan pada tahun 1990 oleh P. Villard, setelah penemuan partikel α dan ß. Sinar gamma biasanya diperoleh dari radioisotop 137 Cs dan 60 Co. Cobalt 60 mempunyai dua macam energi radiasi yaitu 1.33 dan 1.17 MeV, dengan masa paruh 5.3 tahun sedangkan Cesium 137 dalah jenis mono energi dengan 0.66 MeV dan waktu paruh 33 tahun (Van Harten 1998). Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki tipe energi radiasi tinggi di atas 10 MeV sehingga mempunyai daya penetrasi yang kuat kedalam jaringan dan mampu mengionisasi molekul yang dilewatinya, Iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan terjadinya perubahan formasi atau struktur kromosom dan gen. Dosis iradiasi yang diberikan untuk mendapatkan mutan tergantung pada jenis tanaman, fase tumbuh, ukuran, kekerasan, dan bahan yang akan dimutasi (Soerdjono, 2003). Dosis optimum mutagen sinar gamma untuk induksi mutasi secara in vitro pada nenas belum banyak diketahui. Keberhasilan program pemuliaan mutasi sangat bergantung pada pemilihan mutagen (fisik atau kimia), metode aplikasi (akut atau kronik), dosis yang optimum, tahap perkembangan fisiologi materi tanaman (dorman atau pertumbuhan), bagian tanaman atau jaringan yang diperlukan (mata tunas, setek, jaringan, nucelus, zigot atau embrio) 14

10 dan teknik penanganan materi yang diradiasi dan seleksi pada generasi selanjutnya (Donini et al. 1990). Penanda Morfologi Keragaman genetik dapat dianalisis secara morfologi, kandungan protein dalam benih, isozim maupun marka molekular (Dongre et al. 2007). Keragaman morfologi dilakukan dengan menggunakan data hasil pengamatan atau pengukuran karakter morfologi tertentu (Falconer, 1970). Analisis keragaman genetik menggunakan penanda morfologi sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, memperlihatkan penurunan sifat dominan-resesif, dan memiliki tingkat keragaman atau polimorfisme yang rendah (Asiedu et al.1989). Terdapat beberapa karakter vegetatif yang dapat dijadikan kriteria seleksi tidak langsung berhubungan dengan bobot buah, yaitu tinggi tanaman, diameter tajuk, jumlah daun, dan panjang daun sedangkan karakter tinggi tanaman, jumlah daun, dan lebar daun berkorelasi positif terhadap bobot buah serta karakter duduk daun terbuka dan karakter duri pada daun berhubungan dengan karakter tebal daging buah (Nasution 2008). Penanda Molekuler ISSR Variasi somaklonal dapat dievaluasi sedini mungkin. Evaluasi bisa dilakukan pada plantlet dalam botol, saat aklimatisasi di rumah kaca atau di lapangan pada fase vegetatif dan generatif. Identifikasi dengan menggunakan karakter morfologi mudah dilakukan dan biayanya murah, namun sering dipengaruhi oleh lingkungan dan tahap perkembangan tanaman. Jika pengaruh lingkungan sangat besar terhadap induksi keragaman maka penilaian keragaman berdasarkan data karakter morfologi tidak mencerminkan tingkat keragaman genetik yang sebenarnya (Yee et al. 1999). Marka molekular telah digunakan untuk karakterisasi plasma nutfah, penanda genetik, analisis genetik dan pemuliaan molekular. Marker ini juga digunakan untuk mengidentifikasi kemungkinan terjadinya variasi somaklonal pada tahap awal perkembangan yang dianggap sangat berguna untuk memastikan kualitas tanaman hasil kultur jaringan, produksi tanaman transgenik dan mengenal 15

11 suatu varian (Soniya et al. 2001) dan lebih efisien karena reliable dan polimorfisme (Wu et al diacu dalam Dongre et al. 2007). ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) merupakan markar yang banyak digunakan dan lebih konsisten untuk menganalisis keragaman genetik serta dapat menunjukkan keterkaitan antara fragmen polimorfik yang teramplifikasi dengan karakter morfologi atau karakter agronomi lainya (Dongre et al. 2002). ISSR/SSRs dikenal juga dengan istilah microsatelite yaitu berupa pengulangan mono, di, atau trinucleotida yang biasanya terdiri atas 4-10 unit pengulangan, membentang pada utas DNA. Susunan basa yang demikian merupakan karakteristik dari nuklear genom dan bervariasi antar spesies atau populasi. Pada ISSR pendeteksian genetik polymorphisme tanpa perlu lebih dahulu mengetahui susunan basa (sequence) dari genomik tanaman diantara susunan basa yang berulang, asal susunan basa berulang tersebut mewakili secara luas dan menyebar di seluruh genom. Pada dasarnya ISSR dapat menginisiasi bagian tertentu utas DNA pada daerah dekat diantara pengulangan mikrosatelit menggunakan primer berjangkar pada posisi 5` atau 3 di awal/akhir primer dengan 2 sampai 4 tambahan basa tidak berulang (Zietkiewicz at el. 1994). Penggunaan marka molekular ISSR telah banyak digunakan untuk mempelajari keragaman genetik pada Arachis hypogaea (Raina et al. 2001), Gossypium spp. (Dongre et al. 2002), Rhodiola chrysanthemifolia (Crassulaceae) (Xia et al. 2007), Zinnia elegans (Ye et al. 2008), Pelargonium reniforme (De Wet et al. 2008), Vicia faba L. (Terzopoulos & Bebeli 2008), Dianthus (Fu et al. 2008), dan Amorphophallus albus (Jianbin et al. 2008). Marka molekular ISSR dilaporkan dapat mengatasi keterbatasan penanda molekular yang lain (Reddy et al diacu dalam Terzopoulos 2008), dan menguntungkan bila digunakan untuk melihat hubungan kekerabatan antar kultivar, selain itu ISSR lebih polymorphisme daripada RAPD (Pharmawati et al. 2004). 16