KERAGAMAN GENETIK AKSESI PINANG

KERAGAMAN GENETIK AKSESI PINANG (Areca catechu L.) ASAL PAPUA, SULAWESI UTARA, DAN SUMATERA UTARA BERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGI DAN PENANDA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) MAWARDI BAGINDO DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

ABSTRAK MAWARDI BAGINDO. Keragaman Genetik Aksesi Pinang (Areca catechu L.) Asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara Berdasarkan Karakter Morfologi dan Penanda RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Dibimbing oleh ALEX HARTANA dan ISMAIL MASKROMO. Tanaman pinang (Areca catechu L.) merupakan salah satu jenis tanaman palma yang belum dikaji secara intensif dibanding tanaman palma lainnya (kelapa). Pemanfaatan pinang antara lain sebagai bahan ramuan obat dan kosmetik, sebagai bahan upacara adat, serta sebagai lambang hubungan sosial dan budaya. Penelitian ini bertujuan mengetahui keragaman genetik aksesi pinang (Areca catechu L.) asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara yang dikoleksi di Kebun Percobaan Kaiwatu, Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka), Manado. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2010 Juni 2011. Sampel diamati dan dilakukan pengukuran karakter morfologi tanaman pinang dan diidentifikasi penanda RAPD menggunakan 2 primer, ditampilkan dalam bentuk dendogram menggunakan program NTsys 2.02. Karakter morfologi dari 8 aksesi pinang memiliki tingkat kemiripan hanya 6%. Hasil penanda DNA dari 6 aksesi yang mewakili 3 propinsi dianalisis memiliki tingkat kemiripan 49%. Individu pohon pinang tidak mengelompok ke dalam masing-masing aksesi baik secara morfologi maupun penanda DNA. Kata kunci : Aksesi, pinang, morfologi, RAPD. ABSTRACT MAWARDI BAGINDO. Genetic Diversity of Areca nuts Accessions (Areca catechu L.) from Papua, North Sulawesi, and North Sumatera Based on Morphological Characters and RAPD markers (Random Amplified Polymorphic DNA). Supervised by ALEX HARTANA and ISMAIL MASKROMO. Areca nuts (Areca catechu L.) is a palm plant that has not been studied intesively than other palm crops (coconut). Areca nuts is used as ingredients of medicines, cosmetics, and ceremonial, as well as a symbol of social and cultural relationship. The objectives of these studies were to explore genetic diversity of areca nuts accessions (Areca catechu L.) from Papua, North Sulawesi and North Sumatera that were collected and planted in Experimental Station Kaiwatu, Indonesian Coconut and Palmae Research Institute (Balitka), Manado. These studies were conducted in July 2010 - June 2011. Plant morphological characters were observed and measured and DNA markers were identified using two primers RAPD. Data were analyzed using the program NTsys 2.02. Morphological characters for eight accessions of areca nuts has a similarity level 6%. However, the similarity of six areca nuts accessions, representing three provinces, based on DNA markers was 49%. Individual areca nuts palms are not groupped into their accession, based on either morphological or DNA markers. Key words: Accession, areca nuts, morphology, RAPD.

KERAGAMAN GENETIK AKSESI PINANG (Areca catechu L.) ASAL PAPUA, SULAWESI UTARA, DAN SUMATERA UTARA BERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGI DAN PENANDA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) MAWARDI BAGINDO Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

Judul Skripsi : Keragaman Genetik Aksesi Pinang (Areca catechu L.) Asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara Berdasarkan Karakter Morfologi dan Penanda RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Nama : Mawardi Bagindo NIM : G34063549 Menyetujui, Prof. Dr. Ir. Alex Hartana Pembimbing I Ir. Ismail Maskromo, M.Si. Pembimbing II Mengetahui, Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si. Ketua Departemen Biologi Tanggal Lulus:

i PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-nya dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW, penutup para nabi dan rasul. Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2010 hingga Juni 2011 dengan judul Keragaman Genetik Aksesi Pinang (Areca catechu L.) Asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara Berdasarkan Karakter Morfologi dan Penanda RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Alex Hartana selaku pembimbing I yang telah mencurahkan perhatiannya dari awal hingga penelitian ini selesai dan kepada Bapak Ir. Ismail Maskromo, M.Si. selaku pembimbing II di lapangan dan laboratorium atas bimbingan dan pengetahuan yang telah dilimpahkan kepada penulis selama berlangsungnya penelitian ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Miftahorrachman, Ibu Anna, serta seluruh staf di Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka), Manado, atas bantuan selama ini. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Pieter dan Bapak Yudi yang telah mengizinkan penulis untuk melaksanakan penelitian di laboratorium Biologi Molekuler Tanaman II, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih kepada kedua orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, serta bantuan dalam penulisan karya ilmiah ini. Penulis juga menghaturkan terima kasih kepada Farida Assagaf dan Fickri Ghazali atas bantuan dan dukungannya sebagai teman berbagi cerita dan pengalaman, rekan-rekan Biologi 43 atas kebersamaannya, teman Wisma Byru serta seluruh rekan-rekan yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas dukungannya selama ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Juli 2011 Mawardi Bagindo

ii RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kotamobagu, Propinsi Sulawesi Utara pada tanggal 22 Desember 1988. Penulis merupakan anak dari Bapak Muadi Bagindo dan Ibu Marina Mamonto. Tahun 2000 penulis lulus dari SDN 2 Inpres Kobo Kecil, kemudian pada tahun 2003 penulis menyelesaikan studi di SLTP Negeri 1 Kotamobagu. Selanjutnya penulis lulus dari M AN Insan Cendekia Gorontalo pada tahun 2006 dan pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis diterima di mayor Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Biologi periode 2007-2008 sebagai anggota divisi Informasi dan Komunikasi. Penulis juga aktif di berbagai kegiatan kampus. Penulis aktif di organisasi mahasiswa daerah, Himpunan Pelajar Mahasiswa Indonesia Gorontalo (HPMIG) cabang Bogor periode 2011-2012 sebagai ketua bidang Penelitian, Pengembangan, Pembinaan Anggota dan Organisasi. Selain itu, penulis juga aktif di Ikatan Alumni Insan Cendekia Gorontalo (IAICG) se-jabodetabek dan luar negeri periode 2010-2012 sebagai ketua bidang Olahraga dan Seni. Pada tahun 2008/2009 penulis melakukan studi lapangan di Hutan Wisata Situ Gunung, dengan judul Suku Gesneriaceae Di Hutan Wisata Situ Gunung, Jawa Barat. Pada tahun 2009/2010 penulis melakukan praktik lapang di Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka) Manado, dengan judul Pengenalan Uji Resistensi Berbagai Jenis Kelapa Terhadap Phytophthora palmivora.

iii DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR LAMPIRAN... iv PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 1 BAHAN DAN METODE... 1 Waktu dan Tempat... 1 Alat dan Bahan... 1 Morfologi... 1 Analisis DNA... 2 HASIL... 3 PEMBAHASAN... 5 SIMPULAN... 6 DAFTAR PUSTAKA... 6 LAMPIRAN... 8

iv DAFTAR TABEL Halaman 1 Karakter morfologi rata-rata dari 8 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara.3 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Dendogram kemiripan 8 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara berdasarkan rata-rata karakter morfologi...3 2 Polimorfis me pita DNA aksesi pinang TRN, MGK, OYH, GSK, MLW -I, dan KHN menggunakan primer OPC-20...4 3 Dendogram kemiripan genetik 6 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara berdasarkan penanda DNA 5 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Dendogram 8 aksesi pinang berdasarkan karakter morfologi per individu tanaman...9

1 PENDAHULUAN Latar Belakang Tanaman pinang (Areca catechu L.) merupakan salah satu jenis tanaman palma yang belum dikaji secara intensif dibanding tanaman palma lainnya (kelapa). Agroklimat tempat tumbuhnya beragam, dapat tumbuh mulai dari tepi pantai sampai ketinggian 1000 meter di atas permukaan laut, dengan curah hujan yang merata sepanjang tahun (Pandin & Rompas 1994). Pemanfaatan pinang antara lain sebagai bahan ramuan obat dan kosmetik, sebagai bahan upacara adat, serta sebagai lambang hubungan sosial dan budaya. Buah pinang juga mengandung senyawa bioaktif yaitu arecaine (0,1%), arecoline (0,07-0,1%), tannin (15%), lemak (14%), dan senyawa arecaidine, guvacoline, guvacine dan choline dalam jumlah yang sangat sedikit (Saka 2001). Pinang sebagai tanaman tradisional menyebar cukup luas di Indonesia. Saat ini sentra tanaman pinang di Indonesia adalah di Pulau Sumatera dan Kalimantan. Penyebarannya meliputi Aceh, Riau, Sumatera Utara, dan Kalimantan Barat (Maskromo & Miftahorrachman 2007). Sebagai tanaman tradisional, pinang sangat erat terkait dengan adat istiadat sebagian besar penduduk Indonesia. Sebagai materi plas ma nutfah komoditas ini perlu utuk dikembangkan. Kegiatan eksplorasi sudah dilakukan sejak tahun 1994. Sementara kegiatan koleksi plas ma nutfah pinang di Kebun Percobaan Kaiwatu Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka) Manado, Sulawesi Utara, mulai dilakukan sejak tahun 1997. Saat ini, koleksi plas ma nutfah pinang yang sudah ada di kebun koleksi berjumlah 12 aksesi, sedangkan di pembibitan berjumlah 6 aksesi. Informasi genetik tanaman pinang yang diperlukan masih sangat terbatas. Penelitian tanaman pinang saat ini baru sebatas morfologi vegetatif dan generatif saja. Informasi ini nantinya dapat dimanfaatkan untuk kegiatan seleksi tetua. Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka), Manado, telah mengoleksi tanaman pinang berasal dari berbagai propinsi di Indonesia yaitu Sumatera Utara, Bengkulu, Kalimantan Selatan, Sulawesi Utara, Gorontalo, dan Papua. Tanaman tersebut dikoleksi di Kebun Percobaan (KP) Kaiwatu, Manado. Sampai saat ini, keragaman genetik pinang di KP tersebut belum diidentifikasi. Tujuan Penelitian ini bertujuan mengetahui keragaman genetik aksesi pinang (Areca catechu L.) asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara yang dikoleksi di Kebun Percobaan Kaiwatu, Balitka, Manado. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2010 Juni 2011. Pengambilan sampel dan pengamatan morfologi tanaman pinang dilakukan di Kebun Percobaan Kaiwatu, Manado. Identifikasi berdasarkan penanda DNA dilakukan di Laboratorium Bioteknologi dan Molekuler, Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka), Manado, dan di Laboratorium Biologi Molekuler Departemen Agronomi dan Holtikultura, Fakultas Pertanian IPB. Alat dan Bahan Alat yang digunakan antara lain berupa meteran (cm), sigmat (jangka sorong), timbangan analitik, sentrifuse, tabung reaksi, pipet mikro, mesin PCR, elektroforesis horizontal. Bahan tanaman berupa delapan aksesi tanaman pinang (Areca catechu L.) yang berasal dari tiga propinsi: Oyehe (OYH), Kali Harapan (KHN), Nifasi (NFS) (Propinsi Papua); Molinow-1 (MLW-I), Molinow-2 (MLW-II), Mongkonai (MGK) (Propinsi Sulawesi Utara); dan dua aksesi asal Sumatera Utara yaitu Galang Suka (GSK) dan Tarean (TRN) yang dikoleksi di Kebun Percobaan Kaiwatu, Manado. Bahan kimia yang digunakan adalah bahan kimia untuk isolasi DNA, dan analisis RAPD. Morfologi Contoh pohon yang digunakan pohon pinang rata-rata berumur 4 tahun untuk masing-masing aksesi, serta tidak terserang hama. Jumlah pohon yang dianalisis 10 pohon tiap aksesi, sehingga total pohon yang dianalisis 80 pohon. Pengamatan morfologi tanaman pinang antara lain tinggi batang (cm) diukur mulai dari permukaan tanah sampai pada pangkal pelepah daun terbawah, lingkar batang pada tinggi 1,5 m dari tanah (cm), jumlah bekas daun, jumlah daun (helai), panjang daun (cm) diukur mulai dari ujung pangkal pelepah sampai dengan ujung pinak daun paling atas, panjang tangkai daun (cm), jumlah pinak daun (helai) dengan menghitung seluruh pinak daun

2 yang terdapat pada sisi kiri dan kanan dari helaian daun, panjang pinak daun (cm) diukur dari pangkal sampai ujung. Hasil pengamatan ini digunakan untuk membuat pengelompokan berdasarkan karakter morfologi menggunakan program Numerical Taxonomy and Multivariate System, version 2.02 (NTSys) (Rohlf 1993) dengan metode Unweighted Pair Group Method with Arithmetic (UPGMA). Hasil pengelompokan ini ditampilkan dalam bentuk dendogram. Analisis DNA DNA yang dianalisis hanya dari 6 aksesi pinang yang diwakili oleh 2 aksesi pinang tiap propinsi, yaitu GSK dan TRN (Sumatera Utara); MLW-I dan MGK (Sulawesi Utara); OYH dan KHN (Papua). DNA diekstraksi dari daun pinang yang masih muda, 5 pohon tiap aksesi. DNA total tanaman diisolasi mengikuti metode Rohde et al. (1995). Sebanyak 2 gram daun pinang yang masih muda dimasukkan dalam mortar yang berisi 10 ml larutan penyangga lisis (100 mm Tris-HCl ph (8,2) (m/v) CTAB, (1,4) M NaCl, 20 mm EDTA, dan (0,2%) β-mercaptoetanol ditambahkan pada saat akan diisolasi) dan (0,07) g pasir kuarsa, dan daun digerus sampai halus. Cairan/serbuk daun dipindahkan ke dalam tabung 15 ml dan diinkubasi pada suhu 65 o C selama 1 jam. Suspensi DNA disentrifuse pada 4000 rpm selama 15 menit, dilanjutkan dengan ekstraksi menggunakan perbandingan 1 volume kloroform : isoamil alkohol (24 :1). DNA di dalam suspensi dipresipitasi dengan menambahkan (0,1) volume sodium asetat 3M ph 5,2 dan (0,8) volume isopropanol. Endapan DNA yang dihasilkan melalui sentrifuse 4000 rpm selama 15 menit, dicuci dengan etanol 70%, dikeringkan, dan DNA disuspensi dalam 500 μl larutan TE. Kontaminan RNA dihilangkan dengan cara suspensi DNA ditambah Rnase 5μl dengan konsentrasi akhir 1000 μg/ml dan inkubasi pada suhu 37 0 C selama 1 jam. Suspensi DNA diekstraksi berturut-turut dengan fenol, kemudian dengan 1 volume kloroform : isoamil alkohol (24 : 1). Tahapan berikut adalah mengendapkan DNA sampai tahap suspensi yang prosedurnya sama dengan langkah sebelumnya. DNA tanaman pinang diamplifikasi menggunakan 2 primer, OPC-20 dan OPA-3 yang menghasilkan amplifikasi polimorfik pada semua aksesi pinang hasil seleksi dari 10 primer RAPD yaitu OPA-1, OPA-3, OPA-9, OPC-16, OPC-18, OPC-19, OPC-20, OPM-1, OPM-2, dan OPM-7. Komposisi reaksi PCR mengandung 2μl DNA Genom, (1,25 μl) dntp (Promega), (0,25 μl) MgCl 2, 1 μl primer (OPC-20 dan OPA-3), (0,075μl) Tag DNA polymerase, buffer PCR (1,25 μl), dan ultra purewater (H 2 O) steril, dengan volume total reaksi 12,5 μl. Reaksi amplifikasi dilakukan pada mesin PCR berlangsung sebanyak 45 siklus. Masingmasing siklus terdiri: pre-denaturasi 94 o C selama 5 menit, denaturasi 94 o C 10 detik, penempelan (annealing) primer pada suhu 37 o C selama 30 detik, pemanjangan primer pada suhu 72 o C selama 1 menit dan pemanjangan akhir pada suhu 72 o C selama 10 menit. Elektroforesis dilakukan pada arus konstan 70V, 400mA selama 120 150 menit. Sebanyak 12,5 μl hasil PCR ditambah 2 μl pewarna loading dye dimasukkan pada masing-masing sumur gel agarose 2% dengan satu sumur untuk 1 kb DNA ladder dan diwarnai dengan etidium bromida 0,5 μg/ml. Hasil elektroforesis divisualisasikan di atas UV-transiluminator, lalu dilakukan pemotretan menggunakan kamera digital. Setiap pita DNA hasil amplifikasi pada laju elektroforesis tertentu dianggap sebagai satu lokus, sehingga pita DNA yang sama dari beberapa individu tanaman diinterpretasikan sebagai satu lokus yang homolog. Lokus tersebut diubah ke dalam bentuk data biner dengan memberi nilai satu (1) jika pita ada dan nol (0) jika tidak ada pita. Data biner dimasukan ke dalam program NTSys 2.02. Matriks data biner kemudian diturunkan menjadi matriks kemiripan (matriks jarak kemiripan) menggunakan rumus koefisien Dice (Nei & Li 1979) sebagai berikut: F ab nab 2 n n a b F ab adalah nilai kesamaan genetik antara individu tanaman a dan b, n ab adalah jumlah pita yang sama posisinya pada individu a dan b, n a dan n b adalah jumlah pita pada masingmasing individu a dan b. Berdasarkan nilai kemiripan genetik yang diperoleh digunakan dalam pengelompokan (SAHN clustering) dengan metode UPGMA. Hasil pengelompokan ini ditampilkan dalam bentuk dendogram.

3 HASIL Berdasarkan karakter morfologi per individu tanaman dari 8 aksesi pinang yang dianalisis mengunakan program NTSys 2.02, memiliki tingkat kemiripan hanya 2,1% (Lampiran 1). Pada tingkat kemiripan tersebut membentuk dua kelompok. Kelompok I terdiri atas 79 individu tanaman pinang dari 8 aksesi. Pada kelompok II hanya terdapat 1 individu tanaman pinang yaitu dari aksesi GSK. Sedangkan dilihat dari data hasil pengamatan karakter morfologi rata-rata dari delapan aksesi pinang (Tabel 1), yang juga dianalisis menggunakan program NTSys 2.02 memiliki tingkat kemiripan sebesar 6%, atau ketidakmiripan sebesar 94% (Gambar 1). Ke-delapan aksesi pinang tersebut memiliki keragaman morfologi yang berbeda. Pada tingkat kemiripan 6%, membentuk tiga kelompok yaitu Kelompok I terdiri atas MLW-I dan MLW-II; Kelompok II terdiri atas OYH dan GSK; dan Kelompok III terdiri atas MGK, NFS, KHN, dan TRN. Seleksi primer dilakukan dengan mengamplifikasi DNA daun pinang yang diwakili oleh 3 pohon setiap aksesi. Dari 10 primer yang diseleksi hanya 2 primer yang teramplifikasi, yaitu OPC-20 dn OPA-3. Sehingga primer tersebut digunakan untuk mengamplifikasi DNA 6 aksesi pinang yang diwakili oleh 5 pohon untuk setiap aksesi. Tabel 1 Karakter morfologi rata-rata dari 8 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara. Karakter Morfologi Aksesi MLW-I MLW-II MGK TRN GSK NFS KHN OYH Tinggi Batang (cm) 337 168 195 311 421 281 319 284 Lingkar Batang (cm) 49 39 41 44 45 42 43 47 Jumlah Bekas Daun 21 13 14 19 23 14 13 11 Jumlah Daun 8 7 8 9 10 8 8 9 Panjang Daun (cm) 346 258 278 317 332 293 288 284 Panjang Tangkai Daun (cm) 123 97 102 115 116 111 110 106 Jumlah Pinak Daun 88 41 49 70 78 59 58 57 Panjang Pinak Daun (cm) 91 87 89 92 93 78 86 83 I Dendogram Morfologi Vegetatif Pinang Molinow-1 MLW-I Molinow-2 MLW-II III II Oyehe OYH G.Suka GSK Mongkonai MGK Nifasi-1 NFS K.Harapan KHN Tarean TRN 0.00 0.06 0.25 0.50 0.75 1.00 Coefficient Koefisien Gambar 1 Dendogram kemiripan dari 8 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara berdasarkan rata-rata karakter morfologi.

4 Gambar 2 Keterangan: M adalah penanda ukuran DNA (bp) Polimorfis me pita DNA aksesi pinang TRN, MGK, OYH, GSK, MLW-I, dan KHN menggunakan primer OPC-20. Enam aksesi yang digunakan yaitu TRN, MGK, OYH, GSK, MLW-I, dan KHN. Amplifikasi DNA menggunakan primer OPC- 20 dan OPA-3 terhadap 30 individu pinang dari 6 aksesi tersebut menghasilkan pita polimorfik yang berkisar 1-7 pita (Gambar 2). Hasil berdasarkan penanda DNA setelah diubah menjadi data biner, dianalisis menggunakan program NTSys 2.02 dan ditampilkan dalam bentuk dendogram (Gambar 3). Ke-enam aksesi pinang tersebut memiliki kemiripan genetik sebesar 49% atau memiliki keragaman genetik sebesar 51% dan membentuk dua kelompok; Kelompok I terdiri atas 24 individu yang berasal dari enam aksesi; Kelompok II terdiri atas 6 individu berasal dari 2 aksesi. Secara keseluruhan 30 individu dari ke-enam aksesi ini tidak secara tegas terpisah ke dalam aksesi masing-masing walaupun terdapat kecenderungan beberapa individu dari satu aksesi mengelompok menjadi satu.

5 I II 0.49 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 Koefisien Koefisien a b c d 0.70 TRN1 KHN1 KHN2 GSK3 KHN3 KHN5 OYH2 OYH3 OYH5 GSK1 GSK2 GSK5 KHN4 MGK1 MGK2 MGK4 MGK3 MGK5 OYH1 MLW4 TRN2 TRN3 OYH4 GSK4 TRN4 TRN5 MLW1 MLW2 MLW5 MLW3 Gambar 3 Dendogram kemiripan genetik 6 aksesi pinang asal Papua, Sulawesi Utara, dan Sumatera Utara berdasarkan penanda DNA. PEMBAHASAN Pada dendogram ke-delapan aksesi pinang berdasarkan karakter morfologi per individu tanaman (Lampiran 1) memiliki tingkat kemiripan sebesar 2,1%. Pada tingkat kemiripan ini membentuk dua kelompok: Kelompok I terdiri atas 79 individu tanaman dari 8 aksesi pinang; sedangkan pada kelompok II hanya terdapat 1 individu tanaman dari aksesi GSK. Dari dendogram kedelapan aksesi pinang berdasarkan karakter morfologi per individu tanaman menunjukan bahwa setiap pohon di dalam aksesi memiliki karakter yang berbeda-beda, sehingga tidak mengelompok ke dalam aksesinya. Tanaman pinang yang dikoleksi di Kebun Percobaan Kaiwatu ditanam dari biji, sedangkan biji tanaman dari setiap aksesi pinang tersebut diambil dari beberapa pohon. Dengan demikian, faktor genetik dari setiap tanaman itu sendiri sangat berpengaruh. Berdasarkan pengamatan pada rata-rata 8 karakter morfologi dari delapan aksesi pinang, diperoleh data yang cukup bervariasi antar aksesi pinang (Tabel 1). Pada karakter tinggi batang pohon pinang berkisar antara 168-421 cm, lingkar batang 39-49 cm, jumlah bekas daun 11-23 bekas daun, jumlah daun 7-10 daun, panjang daun 258-346 cm, panjang tangkai daun 97-123 cm, jumlah pinak daun 41-88 pinak, dan panjang pinak daun berkisar 78-93 cm. Karakter morfologi ini dapat dijadikan sebagai karakter yang perlu diperhatikan dalam menyeleksi tanaman pinang untuk mendapatkan pohon induk benih dengan produktivitas tinggi. Penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Miftahorrachman (2005) tentang adanya pengaruh langsung sifat-sifat vegetatif tertentu seperti tinggi batang, jumlah bekas daun, jumlah daun, dan jumlah pinak daun terhadap produksi buah pinang pada koleksi asal Sumatera Utara. Pada aksesi pinang asal Aceh, karakter yang dapat digunakan untuk identifikasi tanaman pinang yang berpotensi tinggi, yaitu jumlah daun, jumlah pinak daun, dan jumlah tandan (Miftahorrachman et al. 1989). Pada dendogram kemiripan berdasarkan rata-rata karakter morfologi pinang memiliki nilai kemiripan sebesar 6% dan membentuk tiga kelompok yaitu Kelompok I terdiri atas MLW-I dan MLW-II; Kelompok II terdiri atas OYH dan GSK; dan Kelompok III terdiri atas MGK, NFS, KHN, dan TRN (Gambar 1). Pada kelompok I, MLW-I dan MLW-II mengelompok berasal dari daerah yang sama (Sulawesi Utara). Kelompok II terdapat dua aksesi berasal dari daerah yang berbeda yaitu OYH (Papua) dan GSK (Sumatera Utara). Sedangkan pada kelompok III terdapat empat aksesi berasal dari 3 daerah yaitu MGK (Sulawesi Utara), NFS dan KHN (Papua), dan TRN (Sumatera Utara). Kedekatan antar aksesi tertentu seperti pada kelompok III dengan kemiripan sebesar 8%, menunjukkan

6 adanya kemiripan karakter-karakter tertentu yang dimiliki aksesi-aksesi tersebut. Tingkat kemiripan 2,1% pada dendogram berdasarkan karakter morfologi dari delapan aksesi pinang per individu tanaman (Lampiran 1) lebih kecil dibandingkan tingkat kemiripan pada dendogram berdasarkan rata-rata karakter morfologi dari delapan aksesi pinang yaitu sebesar 6% (Gambar 1). Kemiripan berdasarkan karakter morfologi ini belum bisa menunjukkan hubungan kekerabatan antar aksesi yang dipelajari secara akurat, karena karakter morfologi yang diamati umumnya dipengaruhi oleh lingkungan dan umur tanaman. Namun, informasi ini berguna dalam mengetahui jarak genetik antar aksesi secara cepat. Berdasarkan penanda DNA, primer yang digunakan untuk menganalisis 6 aksesi pinang tersebut yaitu primer acak (Operan) OPC-20 dan OPA-3. Primer ini dipilih karena menghasilkan pola pita yang polimorfik. Jumlah pita DNA polimorfik dalam analisis keragaman genetik sangat menentukan tingkat keragaman suatu populasi (Pandin 2000). Semakin banyak pita DNA polimorfik akan lebih menggambarkan keadaan genom tanaman karena situs pelekatan primer dengan genom tanaman semakin banyak dan akan memperkecil bias, karena tidak terwakili bagian genom tertentu (Nienhuis et al. 1994). Pada dendogram berdasarkan penanda DNA (Gambar 3), bila analisis pengelompokan 6 aksesi pinang dari asalnya digabungkan, maka seluruh pohon pinang tersebut mempunyai kemiripan 49% atau memiliki tingkat keragaman genetik sebesar 51%. Pada tingkat kemiripan ini membentuk dua kelompok; Kelompok I terdiri atas 24 individu yang berasal dari enam aksesi; Kelompok II terdiri atas 6 individu berasal dari 2 aksesi yaitu MLW dan TRN. Tidak semua pohon pinang dari setiap aksesi pinang mengumpul dalam kelompok aksesinya, namun terdapat kecenderungan beberapa individu dari satu aksesi mengelompok menjadi satu. Sedangkan beberapa individu lain terpisah dari aksesinya. Pada dendogram kemiripan 70%, membentuk empat kelompok. Kelompok a terdapat empat aksesi pinang yaitu TRN (1 individu), KHN (5 individu), OYH (3 individu), dan GSK (4 individu). Dari keempat aksesi ini terdapat kemiripan 100% antar individu yaitu tiga individu dari aksesi pinang GSK (GSK1,2,5), dua individu dari aksesi pinang OYH (OYH3,5), dan satu pasang individu dari aksesi KHN (KHN1,2 dan KHN3,5). Pada kelompok b, terdapat tiga aksesi pinang yaitu MGK (5 individu), OYH (1 individu), dan MLW (1 individu). Pada kelompok ini tidak terdapat individu yang memiliki kemiripan 100%. Selanjutnya pada kelompok c terdapat tiga aksesi pinang yaitu TRN (2 individu), OYH (1 individu), dan GSK (1 individu), tidak terdapat kemiripan 100%. Sedangkan pada kelompok d terdapat 2 aksesi yaitu TRN (2 individu) dan MLW (4 individu). Pada kelompok ini terdapat kemiripan 100% antar individu MLW (MLW 1,2,5). Keanekaragaman genetik suatu populasi dapat terjadi karena interaksi dari beberapa faktor yaitu mutasi, migrasi, rekombinasi, seleksi, dan hanyutan. Mutasi, migrasi dan rekombinasi gen akan memperkaya keragaman dalam populasi alami, sedangkan seleksi dan hanyutan genetik cenderung mengurangi variasi (Ford-Lloyd & Jackson 1986). Informasi jarak genetik dapat dijadikan dasar untuk menentukan aksesi yang akan dipilih, sebagai materi untuk persilangan merakit pinang hibrida. Semakin jauh jarak genetik antar aksesi, maka akan memiliki efek heterosis yang tinggi apabila disilangkan (Maskromo & Miftahorrachman 2007). SIMPULAN Delapan aksesi pinang yang ditanam secara ex situ di Kebun Percobaan Kaiwatu Manado berdasarkan analisis mofologi membentuk tiga kelompok pada tingkat kemiripan 6% yaitu Kelompok I terdiri atas MLW-I dan MLW-II; Kelompok II terdiri atas OYH dan GSK; dan Kelompok III terdiri atas MGK, NFS, KHN, dan TRN. Sedangkan berdasarkan analisis RAPD menggunakan primer OPC-20 dan OPA-3 membentuk dua kelompok pada tingkat kemiripan 49% yaitu Kelompok I terdiri atas 24 individu yang berasal dari enam aksesi; Kelompok II terdiri atas 6 individu berasal dari dua aksesi. DAFTAR PUSTAKA Ford-Lloyd B, Jackson. 1986. Plant Genetic Resources and introduction to their Conservation and Use. Edward Arnoldy Pty. Ltd. Australia. hlm 152. Maskromo I, Miftahorrachman. 2007. Keragaman genetik plasma nutfah pinang (Areca catechu L.) Gorontalo.

7 Jur Penelitian Tanaman Industri 13(4). Bogor: Puslitbang Perkebunan. Miftahorrachman, D.S. Pandin, dan H. Novarianto. 1989. Karakterisasi sifatsifat tanaman pinang (Areca catechu L) di Daerah Istimewa Aceh dan Kalimantan Selatan. Jur Penelitian Kelapa. 3 (2) : 41-52 Miftahorrachman. 2005. Sidik lintas karakter vegetatif dan generatif plasma nutfah pinang (Arecha catecu L.). Bul Palma 29 : 47 53. Nei M, Li WH. 1979. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proc Natl Acad Sci 76:5269-5273. Nienhuis J, Tivang J, Skroch P. 1994. Analysis of genetic relationship among genotypes based on molecular marker data. Di dalam: Analysis of molecular Data, Oregon, 5-6 Agu 1994. Oregon: Joint Plant Breeding Simposia Series. hlm 8-14. Pandin DS. 2000. Kemiripan Genetik Populasi Kelapa Dalam Mapanget, Tenga, Bali, Palu, dan Sarwarna Berdasarkan Penanda RAPD [Tesis]. Bogor. Sekolah Pascasarjana, Insitut Pertanian Bogor. Pandin DS, Rompas T. 1994. Karakterisasi Tanaman Pinang di Bengkulu, Sumatera Barat, dan Sumatera Utara. Jur Penelitian Kelapa 7(2):39. Rohde W, Kullaya A, Rodriguez J, Ritter E. 1995. Genome analysis of Cocos nucifera L. by PCR Amplification of Spacer Sequences Separating a Subset of Copialike EcoRI Repetitive Elements. J Gen Breed 49: 170 186. Rohlf F. 1993. NTSYS: Numerical Taxonomy and Multivariate System, Version 2.02. New York: Exeter Publishing, Ltd. Saka NT. 2001. Etnobotani Sirih -Pinang dalam Kehidupan Suku Ruteng di Kabupaten Manggarai [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Insitut Pertanian Bogor.

LAMPIRAN 8

Lampiran 1 Dendogram 8 aksesi pinang berdasarkan karakter morfologi per individu tanaman. I II 0.021