ANALISIS KERAGAMAN GENETIK BAWANG MERAH (Allium ascalonicum L.) PADA BEBERAPA AKSESI DI SAMOSIR MENGGUNAKAN MARKA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) SKRIPSI Oleh: ROSLINA HULU / 120301246 AGROEKOTEKNOLOGI-BPP PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016
ANALISIS KERAGAMAN GENETIK BAWANG MERAH (Allium ascalonicum L.) PADA BEBERAPA AKSESI DI SAMOSIR MENGGUNAKAN MARKA RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) SKRIPSI Oleh: ROSLINA HULU / 120301246 AGROEKOTEKNOLOGI-BPP Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016
Judul Penelitian : Analisis Keragaman Genetik Bawang Merah (Allium ascalonicum L.) pada Beberapa Aksesi di Samosir Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Nama : Roslina Hulu NIM : 120301246 Program Studi : Agroekoteknologi Minat : Budidaya Pertanian dan Perkebunan Disetujui Oleh : Komisi Pembibing Ir. Mariati, M.Sc. Ketua Prof. Ir. Edison Purba, Ph.D. Anggota Mengetahui Prof. Ir. T. Sabrina, MSc. Ketua Program Studi Agroekoteknolo gi
ABSTRAK ROSLINA HULU: Analisis Keragaman Genetik Bawang Merah (Allium ascalonicum L.) pada Beberapa Aksesi di Samosir Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), dibimbing oleh MARIATI dan EDISON PURBA. Beberapa tahun terakhir, pemerintah Sumatera Utara mengimpor bawang merah untuk memenuhi kebutuhan penduduknya yang semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Hal ini dapat ditekan dengan pengembangan bawang merah melalui kegiatan pemuliaan seperti karakterisasi dan evaluasi keragaman genetik untuk menghasilkan klon berdaya hasil tinggi. Namun sejauh ini, deskripsi bawang merah di Sumatera Utara masih terbatas pada morfologi dan agronomi. Data ini kurang akurat karena sifat-sifat yang kelihatan merupakan interaksi genetik dan lingkungan, sehingga diperlukan data tingkat molekuler. Identifikasi genetik dengan penanda molekuler akurat karena tidak dipengaruhi lingkungan. Salah satu teknologi bidang biologi molekuler untuk mendeteksi keragaman genetik adalah teknologi penanda RAPD untuk meningkatkan efisiensi seleksi. Tujuan penelitian ini untuk menganalisis keragaman genetik bawang merah pada beberapa aksesi di Samosir menggunakan Marka RAPD. Penelitian dilakukan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran pada Maret hingga Mei 2016. Materi genetik yang dianalisis berasal dari enam aksesi yaitu: Aksesi Sianjur mula-mula, Harian, Nainggolan, Palipi, Simanindo dan Pangururan menggunakan empat primer acak: OPA-2, OPA-4, OPA-19, dan OPA-20. Setiap sampel DNA diamplifikasi menurut metode elektroforesis. Amplifikasi empat primer tersebut menghasilkan fragmen tunggal dengan ukuran sama besar sekitar 100 bp dan persentase pita monomorfik 100%. Hasil penelitian ini menunjukkan tidak ada keragaman genetik dari enam aksesi bawang merah yang diamati di Samosir Kata kunci: bawang merah, keragaman genetik, RAPD. i
ABSTRACT ROSLINA HULU: Genetic Variability Analysis of accessions the shallot (Allium ascalonicum L.) in Samosir Based on the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Markers, supervised by MARIATI and EDISON PURBA. In last few years, North Sumatera Provincial Government has been imported the shallot to meet the needs of the ever increasing population. It can be suppressed by the development of the shallot through breeding such as characterization and evaluation of genetic diversity to produce high yielding clones. But so far description of the shallot in Norh Sumatera still limited to morphological and agronomic. This data is less accurate because the properties that seem is interaction between genetic and environmental, so needed the molecular level data. Identification of genetic molecular markers is accurate because it is not influenced by the environment. One of the technologies of molecular biology to detect the genetic diversity is RAPD marker technology to improve the efficiency of selection. The aim of the research was to analyze genetic variability of accessions the shallot in Samosir based on the RAPD marker. The research was conducted in Integrated Laboratory, Medicines Faculty, Sumatera Utara University began from March up to May 2016. The genetic material that analized came from six accessions i.e.: Sianjur mula-mula, Harian, Nainggolan, Palipi, Simanindo dan Pangururan by using four random primers i.e.: OPA-2, OPA-4, OPA-19, and OPA-20. Every DNA sample amplified by electrophoresis method. Amplification of four primers produces single fragment with same size about 100 bp and percentage of monomorpic band is 100%. The research shwoed no genetic variability by six accessions of shallot that observed in Samosir. Key words: shallot, genetic variability, RAPD ii
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandar Malombu pada tanggal 04 September 1992 dari ayah Saredi Hulu dan ibu Yusniar Zebua. Penulis merupakan anak ketiga dari delapan bersaudara. Tahun 2012 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Tukka dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih program studi Agroekoteknologi. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK) dan aktif pada Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian Mahasiswa Kristen (UKM-KMK). Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PTPN V Kebun Sei Buatan Afd. II Inti Riau pada bulan Juli-Agustus 2015. iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Adapun judul dari skripsi ini adalah Analisis Keragaman Genetik Bawang Merah (Allium ascalonicum L.) pada Beberapa Aksesi di Samosir Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua penulis yang telah memberikan dukungan serta motivasi baik materil maupun spiritual. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada komisi pembimbing Ir. Mariati, M.Sc., dan Prof. Ir. Edison Purba, Ph.D. yang telah memberikan banyak saran, petunjuk, bimbingan, dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih. Semoga skripsi ini bermanfaat. Medan, Maret 2016 Penulis iv
DAFTAR ISI ABSTRAK... ABSTRACT... i ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 4 Hipotesis Penelitian... 4 Kegunaan Penelitian... 4 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman... 5 Syarat Tumbuh... 6 Iklim... 6 Tanah... 7 Keragaman Genetik... 7 Polymerase Chain Reaction (PCR)... 8 Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)... 10 BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian... 13 Bahan dan Alat Penelitian... 13 Metode Penelitian... 13 Pelaksanaan Penelitian... 14 Pengambilan Sampel Daun... 14 Isolasi dan Pemurnian DNA... 14 Uji Kuantits DNA... 15 Amplifikasi dan Genotiping... 16 Elektroforesis... 17 Analisis Data... 18 Penentuan Skoring Marka RAPD... 18 Penentuan Ukuran Pasangan Basa... 18 v
HASIL DAN PEMBAHASAN KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 25 Saran... 25 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi
DAFTAR TABEL No. Hal. 1. Data geografis enam aksesi bawang merah dari enam aksesi di Samosi...... 19 2. Hasil uji kuantitatif DNA enam aksesi bawang merah di Samosir... 19 3. Hasil amplifikasi empat primer yang digunakan... 22 4. Jumlah fragmen DNA dan tingkat keinformatifan masingmasing primer... 23 vii
DAFTAR GAMBAR No. Hal. 1. Elektroforegram amplifikasi enam DNA bawang merah dengan primer OPA-2 dan OPA-4... 21 2. Elektroforegram amplifikasi enam DNA bawang merah dengan primer OPA-19 dan OPA-20... 21 PENDAHULUAN vi